Verbundvorhaben WirLebenSOFC: Verständnis der Wirkzusammenhänge der Alterungsmechanismen zur Lebensdauervorhersage von SOFCs

Abstract

Das Hauptziel des Projekts „WirLebenSOFC“ bestand in der Untersuchung der Degradationsmechanismen von Festoxid¬brennstoffzellen (SOFC) -Systemen im Betrieb mit H2 bzw. H2-angereichertem Brenngas sowie in der darauf aufbauenden Modellentwicklung zur Lebensdauervorhersage, insbesondere von Ni/CGO-Brenngaselektroden. Die wesentlichen kritischen Degradationsmechanismen in konventionellen SOFCs wurden in den letzten Jahrzehnten intensiv untersucht, jedoch hauptsächlich auf der Stand-der-Technik Materialkombination Ni/YSZ für Brenngaselektroden. Ein Übertrag der drei möglichen Hauptdegradationsquellen auf eine neuartige Ni/CGO-Anode, (I) intrinsische Alterung der Materialen, (II) Wechselwirkung zwischen Materialien an Grenzflächen und (III) Wechselwirkungen mit den Betriebsgasen, hatte vor dem Projektstart in der wissenschaftlichen Forschung bis dato nur eine untergeordnete Rolle gespielt. Aufbauend auf dem Know-how des Konsortiums, u.a. durch bereits vorangegangene gemeinsame Projekte im Bereich der SOFC-Technologie, sollte das Wirkverständnis dieses Anodentyps intensiv untersucht und eine Korrelation der Mikrostruktur sowie der Betriebsbedingungen zur Performance und Lebensdauer herausgearbeitet werden.