Plasmagespritzte Funktionsschichten für Hochtemperatur-Brennstoffzellen (SOFC)

Kurzfassung

Brennstoffzellen ermöglichen eine hocheffiziente und umweltfreundliche Umwandlung verschiedener Brennstoffe in thermo-elektrische Energie. Besonders die Fähigkeit von Festoxid-Brennstoffzellen (engl. solid oxide fuel cells, SOFC), Diesel oder Kerosin ohne aufwändige Reformierungsmaßnahmen verarbeiten zu können, macht sie für mobile Anwendungen (zum Beispiel als Bordstromversorgung in PkW oder LkW) interessant. Dazu müssen sie aber eine möglichst hohe elektrische Leistung bei minimalem Eigengewicht besitzen. Dies wird bspw. durch sogenannte metallsubstrat-gestützte SOFC (MS-SOFC) verwirklicht. Deren Herstellung kann durch Plasmabeschichten erfolgen, mit dem es kostengünstig möglich ist, Schichten oder Schichtsysteme mit unterschiedlichen Aufgaben für die SOFC zu erzeugen. Ein Abriss über die seit vielen Jahren am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) laufenden Arbeiten und Ergebnisse bei der Entwicklung, Anwendung und Erprobung verschiedener Beschichtungstechnologien für SOFC, wie dem Pulver-Vakuumplasmaspritzen (VPS) oder dem Suspensionsplasmaspritzen (SPS), sind wesentlicher Inhalt dieser Veröffentlichung.