Entwicklung von Metallsubstrat-gestützten Brennstoffzellen (MSC) für Leichtbau SOFC-Stacks

Im Projekt wird das in Vorprojekten entwickelte Stackdesign auf ein hinsichtlich Robustheit, Gewicht und Kosten optimiertes MSC-Design (MSC1-Design) adaptiert und in Richtung höherer Leistungsausbeute und Langzeitstabilität weiterentwickelt. Am KIT wird das Potential metallgestützter Zellen (MS-SOFCs) im Hinblick auf den katalytischen Umsatz kohlenwasserstoffbasierter Brenngase und die Aufkohlungsbeständigkeit evaluiert. Dies erfolgte in 3 Schritten:

• Funktionsprüfung an kleinflächigen Einzelzellen mit 1 cm² aktiver Elektrodenfläche im Hinblick auf OCV, Leistungsfähigkeit und Kurzzeitstabilität (< 200 h).
• Analyse der elektrochemischen Prozesse und Leistungsfähigkeit über Strom / Spannungs-Kennlinien und impedanzspektroskopische Untersuchungen zur Ermittlung der Verlustanteile bei verschiedenen Temperaturen / Brenngaszusammensetzungen.
• Untersuchungen zur katalytische Aktivität und Aufkohlungsbeständigkeit, die den Schwerpunkt der wissenschaftlichen Arbeiten am IWE darstellen, umfassen Messreihen zur internen Reformierung von Methan (Bestimmung reaktionskinetischer Parameter, Evaluierung des minimalen SCR), zum Gasumsatz (interne Reformierung, CO-Shift) und zur Aufkohlungsbeständigkeit bei Betrieb in simuliertem Dieselreformat.