Næste generations materialer for brændselsceller

Fastoxid brændselsceller (SOFC) er energikilder med høj energieffektivitet. Projektets formål var at udvikle cellekomponenter til anvendelse ved 600 °C og derunder, for at reducere materialeomkostninger.
Projektet blev finansieret via programmet N- INNER II og omfattede fire partnere: SINTEF (Norge, koordinatorer) , Lunds Universitet (Sverige), DTU (Danmark), og RWTH Aachen (Tyskland). Det overordnede formål var at udvikle nye processer til at omdanne biomasse til brændstoffer
Projektbeskrivelse

Projektet vil blive gennemført af et konsortium bestående af partnere fra Sverige, Tyskland, Danmark, Norge, Finland og Estland. Det overordnede formål er at udvikle nye processer til at omdannebiomasse til brændstoffer. Lignocellulose, som er hovedbestanddelen i mange planter herunder især træ, vil blive reduceret katalytisk til polyalkoholer såsom sorbitol, mannitol og xylitol. Processen vil blive optimeret og forsøgt kombineret med enzymatisk nedbrydning af cellulose. De dannede polyalkoholer vil blive omdannet til vandgas (brint og kulilte) ved brug af homogene og heterogene metalkatalysatorer. Desuden vil polyalkoholerne blive anvendt i brændselsceller via direkte elektrokemisk oxidation. I den danske del af projektet vil der blive udviklet homogene katalysatorer fra platinmetallerne, som både spalter brint fra alkoholer og kløver kulstof-kulstof bindinger i de tilsvarende carbonyl forbindelser. Herved vil polyolerne kunne nedbrydes i deres grundbestanddele, som er brint og kulilte, d.v.s. vandgas. Udover brint kan vandgas også anvendes til fremstilling af både methanol og benzin.

Resultater
Fastoxid brændselsceller (SOFC) er energikilder med høj energieffektivitet. Deres vigtigste komponenter er den faste elektrolyt, anode (brændstofelektrode) og katode (luftelektrode). State-of-the-art SOFCer fungerer ved temperaturer af mere end 650 °C. Projektets formål var at udvikle cellekomponenter til anvendelse ved 600 °C og derunder, for at reducere materialeomkostninger. Dette krævede en reduktion i elektrolyttens tykkelse og udvikling af forbedrede katoder. Teknikken chemical solution deposition blev anvendt til fremstilling tyndfilm elektrolytter og nanoskala-katoder . Enheden under udvikling var en protonisk keramisk brændselscelle (PCFC) . Elektrolytten blev deponeret på substrater som epitaksiale film. Katoder blev dannet ved spray pyrolyse, infiltration i porøst elektrolytlag og spin- coating . Katoderne med den højeste ydelse blev opnået med en LaCoO3 infiltreret i porøst BaCe0.2Zr0.7Y0.1O3 (BCZY). Arealspecifikke modstand på 0,11 Ohm cm^2, blev opnået ved 600 °C; en verdensrekord for en PCFC. Projektet omfattede fire partnere: SINTEF (Norge, koordinatorer) , Lunds Universitet (Sverige), DTU (Danmark), og RWTH Aachen (Tyskland). Det blev finansieret via programmet N- INNER II.

Key figures

Periode:
2010 - 2013
Bevillingsår:
2009
Egen finansiering:
5,68 mio.
Støttebeløb:
1,82 mio.
Støtteprocent:
24 %
Projektbudget:
7,50 mio.

Kategori

Oprindelig title
Næste generations materialer for brændselsceller
Fælles overordnet teknologiområde
Brint og brændselsceller
Projekttype
Forskning
Journalnummer
ENMI 09-075900

Deltagere

Danmarks Tekniske Universitet (DTU) (Main Responsible)
Partner og Økonomi
Partner Tilskud Eget bidrag
SINTEF
Lunds Univeritet
RWTH Aachen

Kontakt

Kontakperson
Bonanos, Nikolaos
Adresse

Danmarks Tekniske Universitet. Institut for Energikonvertering og -lagring (DTU Energikonvertering)
Risø Campus, Frederiksborgvej 399, Bygning 227
DK-4000 Roskilde
www.energikonvertering.dtu.dk
Bonanos, Nikolaos , 46775748, nibo@dtu.dk
Øvr. Partnere: SINTEF; Lund University; RWTH. Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik II (Aachen, DE)

Energiforskning.dk - en fælles informationsportal for energiteknologiske forsknings- og udviklingsprogrammer.

Logo innovationsfonden
Logo for EUDP
Logo for elforsk