Udvikling og holdbarhedsanalyse af fastoxid brændselscellestakke

Dette projekt er et blandt flere, der til sammen udgør det danske program for fastoxidbrændselsceller (SOFC). Det overordnede mål for dette program er etablering af en dansk SOFC-teknologi (celler, stakke og systemer). Målet for nærværende projekt var at udvikle SOFC-stakke, der udviser tolerance mod termisk cykling (dvs. tåler opstart/nedluk) og har høj ydelse ved en driftstemperatur på 750 grader C, samt at demonstrere dette for små stakke (få celler). Der er gjort gode fremskridt mht. de specifikke projektmålsætninger, og de opstillede projektmilepæle er alle nået. Vi har vist, at det med de tilgængelige stakmaterialer er muligt at opnå et gastæt stakelement (encellestak inkl. interconnectplader og forsegling), hvis ydelse ligger på niveau med cellens. Ved driftsstart er stakelementets indre modstand 0,5 #OMEGA#cm2 (korrigeret for brændselsomsætning). Imidlertid degraderer cellen i stakelementet med tiden (degraderingsrate: 0,05-0,1 #OMEGA#cm"2/1000 timer), hvilket formentlig skyldes, at cellens katode forgiftes af krom, der fordamper fra stål-interconnecten. To stakelementer og en trecellestak har været i drift mere end 3000 timer. Vi har identificeret fem lovende ståltyper samt en række passende materialer til coatning af interconnecten. Der er gennemført accelererede ældningstest ved 950 grader C for at simulere 40.000 timers ældning ved 750 grader C. De ældede overflader udviser gode elektrisk ydelse og fremragende tolerance over for termiske cykler. De coatede stål synes således tilstrækkeligt stabile til langtidsdrift (4-5 år). To typer glasforseglinger er blevet testet gennem flere tusinde timers drift. Begge typer udviser tilfredsstillende forseglingsegenskaber og kan tåle termiske cykler. Endelig har vi vist, at stakelementerne kunne tåle termisk cykling, uden at gastæthed og elektrisk ydelse blev påvirket nævneværdigt