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Electrochemical impedance spectroscopy of SOFC and SOEC stacks

Lang, Michael und Bohn, Corinna und Lemcke, Michelle Sophie und Pysik, Matthias und FU, Qingxi und Sun, Xiufu (2017) Electrochemical impedance spectroscopy of SOFC and SOEC stacks. In: Proceedings of the 13 th European SOFC and SOEC Forum, Seiten 132-141. European Fuel Cell Forum. 13 th European SOFC & SOE Forum, 2018-07-03 - 2018-07-06, Luzern, Schweiz. ISBN 978-3-905592-23-8.

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Kurzfassung

The successful development of the solid oxide fuel/electrolysis cell technology requires high quality, reliable and reproducible test results which enable the proper understanding of the corresponding electrochemical processes. Especially the different resistances, the overvoltages under electrical current and the degradation mechanisms in the stacks are not well understood. In this context, temperature and fuel gas composition gradients along the cell area and along the height of the stack play an important role under operation. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) is a very useful tool in order to close this knowledge gap. Therefore, the paper focuses on the improvement of the understanding of the electrochemical behavior of SOC stack repeat units with focus on electrochemical impedance spectroscopy. Both, the fuel cell (SOFC) and the electrolysis (SOEC) operation are addressed. The corresponding results have been obtained within the European funded project “SOCTESQA” (Solid oxide cell and stack testing and quality assurance). The relevant issues and parameters which influence the quality of the EIS spectra are outlined. Moreover, the results of the spectra are discussed in terms of reproducibility among different test methods. This includes the validation of the low frequency impedances with the area specific resistances of the current-voltage curves. Both operating modes (SOFC and SOEC) are compared to each other. Additionally, the high frequency impedances are validated with high current interrupt (HCI) measurements. The results obtained by fitting of the spectra with an equivalent circuit are compared with theoretical calculations.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/120896/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Poster)
Titel:Electrochemical impedance spectroscopy of SOFC and SOEC stacks
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Lang, MichaelMichael.Lang (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7756-9658NICHT SPEZIFIZIERT
Bohn, CorinnaCorinna.bohn (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5424-9827NICHT SPEZIFIZIERT
Lemcke, Michelle SophieNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pysik, MatthiasMatthias.Pysik (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
FU, QingxiEIFERNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sun, XiufudtuNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Juli 2017
Erschienen in:Proceedings of the 13 th European SOFC and SOEC Forum
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Seitenbereich:Seiten 132-141
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Bucheli, Olivierforum (at) efcf.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Spirig, Michaelforum (at) efcf.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:European Fuel Cell Forum
ISBN:978-3-905592-23-8
Status:veröffentlicht
Stichwörter:SOFC, SOEC, stack, EIS, electrochemical impedance spectroscopy, high current Interrupt, HCI mesurements, solid oxide fuel/electrolysis cell, resistance, overvoltage, Degradation mechanism
Veranstaltungstitel:13 th European SOFC & SOE Forum
Veranstaltungsort:Luzern, Schweiz
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:3 Juli 2018
Veranstaltungsende:6 Juli 2018
Veranstalter :European Fuel Cell Forum
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Speicher und vernetzte Infrastrukturen
HGF - Programmthema:Brennstoffzellen
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SP - Energiespeicher
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Elektrochemische Prozesse (Brennstoffzellen) (alt), E - Elektrochemische Prozesse (Elektrolyse) (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Elektrochemische Energietechnik
Hinterlegt von: Bohn, Corinna
Hinterlegt am:16 Jul 2018 18:41
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:25

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