Fertigungsverfahren sowie MEA-Aufbau und Stackaufbau einer Solid Oxid Fuel Cell

// Elektrochemie // Energie- und Energiespeichertechnik // Energietechnik // Umwelttechnik
Ref-Nr: 16337

Einleitung / Abstract

Brennstoffzellen wandeln chemische Energie in elektrische Energie um, wobei lediglich Wasser und ggf. geringe Abgase entstehen. Die dargestellte Technologie beschreibt ein Verfahren sowie den Mikroelektrodenarray- (MEA) und Stackaufbau einer Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC).

Abbildung 1: Prinzipskizze des Stackaufbaus

Hintergrund

Es gibt verschiedene Typen von Brennstoffzellen (BZ), z. B. Alkalische BZ, Polymer Elektrolyt BZ, Direkt-Methanol BZ, Phosphorsäure BZ, Schmelzcarbonat BZ und Festoxid BZ (SOFC).

Lösung

Die Herstellung der erfindungsgemäßen SOFC-Brennstoffzelle soll mittels der Materialabscheidung aus der Gasphase erfolgen. Im ersten Schritt soll ein offenporiger Metallschaum durch ein niedrigschmelzendes oder chemisch lösliches Material infiltriert und ausgehärtet werden. Anschließend soll die Oberfläche angeschliffen und ggf. poliert werden. Daraufhin soll durch Abscheidung von Material aus der Gasphase die Anode, das Elektrolyt und ggf. die Kathode beschichtet werden. Ein weiterer Gegenstand der Diensterfindung besteht in einem besonderen Aufbau des Brennstoffzellen-Stacks. In Abbildung 1 ist ein Aufbau beispielhaft dargestellt.

Vorteile

geringere Betriebstemperaturen erhöhte Stromausbeute und Leistungsdichte Steigerung der Lebensdauer

Anwendungsbereiche

Die Diensterfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer SOFC-Brennstoffzelle (SOFC = Solid Oxid Fuel Cell), die der Stromerzeugung dient und als mobiles Gerät im Hausgebrauch, als Antrieb für Fahrzeuge oder als Kraftwerk genutzt werden kann.

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