New anode materials based on A-site deficient perovskite-type chromite-titanates of rare earth and alkaline earth metals

• Antragsteller: Professor Dr. Ulrich Guth
• Fachliche Zuordnung: Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5115130

Die Verringerung der Arbeitstemperatur von SOFC auf kleiner als 800 °C scheint gegenwärtig am aussichtsreichsten mit Festelektrolyten auf Perowskitbasis (z.B. mit dem von ISHIHARA beschriebenen La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3-d[1]). Bisher ist es aber, selbst bei 1000 °C noch nicht möglich, kohlenstoffhaltige Gase elektrochemisch direkt an der Anode umzusetzen. Hierfür sind Anodenmaterialien notwendig, die eine hohe elektrochemische Aktivität aufweisen, so daß sich ohne vorherige äußere Konvertierung kohlenstoffhaltige Gase direkt bei innerer Konvertierung umsetzen lassen. Geeignete oxidische Gemischleiter vom Perowskittyp, die in Brenngasen chemisch stabil sind, lassen sich auswählen, wenn man eine genauere Kenntnis über das Zusammenwirken von verschiedenen kationischen und anionischen Defekten und ihren Einfluß auf die elektrokatalytischen Aktivität gewinnen kann.Solche Mischoxide haben den Vorteil, daß sie chemisch und strukturell dem Festelektrolyten ähnlich sind, und sich somit Reaktionen, die man im Langzeitbetrieb bei Manganit/YSZ-Kathoden beobachtet und zu schlecht leitenden Schichten führen können, weitestgehend vermeiden lassen.Es wird vorgeschlagen, an Schichtstrukturen aus Elektroden-Modellsystemen auf der Basis von LaCrO3-LaGaO3/perowskitischer Festelektrolyt oder YSZ und CaMnO3-Ca2Nb2O7/perowskitischer Festelektrolyt oder YSZ den Einfluß verschiedenener kationischer und anionischer Defekte auf die elektrokatalytischen Eigenschaften zu untersuchen, um Elektroden zu entwickeln, an denen kohlenstoffhaltige Brenngase direkt mit Hilfe innerer Konvertierung umgesetzt werden können.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1060: Neuartige Schichtstrukturen für Brennstoffzellen