DK-SOFC b langsigtet SOFC udvikling

Projektet var et led i det flerårige DK-SOFC. DK-SOFC b linjen er rettet mod: 1) nedbringelse af driftstemperaturen uden samtidig forøgelse af de arealspecifikke modstande, 2) forøgelse af robustheden ved hjælp af forbedrede materialer og komponenter, 3) forståelse af mekanismer i driftsrelevante processer. En vigtig del af denne linje er opbygning af knowhow med tilhørende patenter, der kan sikre en fordelagtig position i fremtidige industrielle samarbejder. De planlagte aktiviteter i dette EFP2002 projektet var: a) Test af elektroder og celler, bl.a. under ekstreme betingelser med påfaldende karakterisering med henblik på opklaring af mekanismer, som begrænser cellernes ydeevne og levetid. b) Kontakteringsanalyse og -udvikling, herunder udvikling af beskyttelsen af den metalliske interconnect. c) Stabilitet overfor redox- og termiske cykler. d) Materialeudvikling, herunder forsøg med ceria-elektrolyt med lav sintringstemperatur (ca. 1000 gr. C). e) Komponentudvikling. f) Hjemtagning af viden gennem litteraturstudier, uformelt samarbejde og deltagelse i konferencer og workshops. Arbejdet er gememført efter planerne som godkendt af Energistyrelsen. Nogle væsentlige resultater er: Accelererede celletest er gennemført, og cellekarateriseringsmetoderne er udviklet betydeligt, således at de enkelte bidrag til cellemodstanden kan estimeres. Der er udviklet en signifikant forbedret katode (luftelektrode) til andengenerationscellen. Dette resultat er allerede implementeret i pre-pilot-celleproduktionen med det resultat, at driftstemperaturen kan sænkes fra ca. 850 gr. C til 750 gr. C. Der er fundet nye lovende anode og katodematerialer til tredjegenerationscellen (3G-cellen). Et udkast til patentansøgning er udarbejdet og som et første skridt sendt til Risøs direktion. Arbejdet med den konkrete fremstilling af 3G-cellen er påbegyndt, og flere iterationer er gennemført, men udviklingen har vist sig betydeligt vanskeligere end oprindeligt antaget. Pålægning af beskyttelseslag på stål til interconnects er gennemført og efterfølgende undersøgt. Belægningerne er ikke tilstrækkelige til beskyttelse af stålet ved de nuværende driftstemperaturer. Hos IRD er der gememføret en udvikling af væsentlig forbedrede kontaktkomponenter til både anode og katodesiden. Endelig er der gennemført en række undersøgelser af de forhold, der begrænser elektrodefunktionen, herunder især segregeringer af uønsket materiale til elektrode-elektrolyt-grænseflader. Undersøgelse af chromforgiftningen af LSM-katoder er fortsat over perioder på mange hundreder af timer. Alle resultater peger på det ønskelige i en fortsættelse af sænkningen af driftstemperaturen