Elektrolytgetragene Zellen
by KERAFOL®
Die ESC besteht aus einem Elektrolyten, der die Anode und die Kathode räumlich voneinander trennt und bei den hohen Einsatztemperaturen von 750 – 950°C Sauerstoffionen leitet. An der Kathodenseite werden in einer elektrochemischen Reaktion Sauerstoffmoleküle aus der Gasphase aufgenommen und mit Elektronen aus der Kathode Sauerstoffionen gebildet. Die Sauerstoffionen bewegen sich durch den Elektrolyten zur Anodenseite und reagieren dort mit Wasserstoff unter Abgabe von Elektronen an die Anode zu Wasser. Durch die beiden Reaktionen entsteht an der Kathode ein positiver und an der Anode ein negativer Ladungsüberschuss, der in Form von Strom entnommen werden kann. Um höhere elektrische Spannungen zu erreichen, werden mehrere Zellen in Reihe zu einem sogenannten Stack geschalten, der die stromliefernde Einheit ist.
Varianten
Elektrolytgetragene Substrate
Unsere elektrolytgetragene Zellen weisen eine hohe Planarität auf und sind für die Anwendung in SOFC – Stacks optimiert. Dazu wurden effiziente Elektroden mit niedrigen Polarisationswiderständen entwickelt. Die Robustheit der Zellen wurde in mehreren Langzeittests sowie mit Thermozyklen und in Reduktions-/Oxidationszyklentests nachgewiesen.
In der F&E – Abteilung werden die Leistungsdichte der Zellen sowie deren Robustheit stetig weiter optimiert. Zudem wurde der Zelltyp KeraCell III mit einer LSCF Sauerstoffelektrode entwickelt, der als Brennstoffzelle und als Elektrolysezelle eine hohe Leistungsdichte zur Verfügung stellt.
- Sauerstoffelektrode: LSM; LSCF
- Wasserstoffelektrode: NiO und YSZ bzw. GDC
- Elektrolytsubstrate: 10Sc1CeSZ; 8YSZ; 6Sc1CeSZ; YScSZ oder 3YSZ
Abmessungen
nach Kundenwunsch
Wir bieten elektrolytgestützte Zellen in den Standardformaten 50 x 50 x 0,15 mm³ und 100 x 100 x 0,15 mm³ an. Auf Kundenwunsch können eine Vielzahl von runden und rechteckigen Geometrien sowie in Abhängigkeit von der Geometrie die Fertigung symmetrischer Zellen und Halbzellen realisiert werden.
Zellen
Anwendungen
Elektrolytsubstrate
- Feststoffbrennzellen
- Elektronikanwendungen
- Energieerzeugung