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Long-Term Behavior of a Solid Oxide Electrolyzer (SOEC) Stack

Lang, Michael und Raab, Sebastian und Lemcke, Michelle Sophie und Bohn, Corinna und Pysik, Matthias (2020) Long-Term Behavior of a Solid Oxide Electrolyzer (SOEC) Stack. Fuel Cells. Wiley. doi: 10.1002/fuce.201900245. ISSN 1615-6846.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
3MB

Offizielle URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/fuce.201900245

Kurzfassung

The successful market introduction of the solid oxide fuel/electrolysis cell technology for power-to-gas applications requires the reduction of the degradation rates and the better understanding of the degradation mechanisms of the stacks. Therefore, the paper reports and compares the long-term behavior of a solid oxide cell stack in electrolysis and reversible fuel cell/electrolysis operation. The 30-cell stack with electrolyte supported cells was supplied by Sunfire GmbH (Dresden/Germany) in the German funded RSOC Project. The stack was operated for 3370 h in electrolysis and afterwards for 2500 h in reversible fuel cell/electrolysis mode, each at 70 % gas conversion. In the beginning of the test, the stack showed high gas tightness, good performances and high efficiencies in both SOEC and SOFC operations. During 3370 h of SOEC operation a low degradation of +0.5 %/1000 h was measured. During 2500 h of reversible fuel cell/electrolysis cycling, the gas tightness of the stack slightly decreased, which led to a temperature increase, and higher degradation rates were observed. The increase of the ohmic resistance contributed mostly to the degradation. Optimized operating conditions for reversible cycling and increasing the purity of the supplied water are foreseen in order to minimize stack degradation in reversible operation.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/136558/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:Eingeladener Beitrag zu einem Sonderband
Titel:Long-Term Behavior of a Solid Oxide Electrolyzer (SOEC) Stack
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Lang, MichaelMichael.Lang (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7756-9658NICHT SPEZIFIZIERT
Raab, SebastianNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lemcke, Michelle SophieNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bohn, CorinnaNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0002-5424-9827NICHT SPEZIFIZIERT
Pysik, MatthiasNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:15 Oktober 2020
Erschienen in:Fuel Cells
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1002/fuce.201900245
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Stimming, UlrichTechnische Universität MünchenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Wiley
Name der Reihe:Topical Issue on ‘‘HighTemperature Electrolysis using Solid Oxide Electrolyzer Cell
ISSN:1615-6846
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Solid Oxide Electrolysis (SOE), High Temperature Electrolysis (HTE), Fuel Cell, Solid Oxide Electrolysis Cell (SOEC), Solid Oxide Fuel Cell (SOFC), Stack, Hydrogen, Electrochemistry, Reversible Operation, Degradation, Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS)
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Speicher und vernetzte Infrastrukturen
HGF - Programmthema:Elektrolyse und Wasserstoff
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SP - Energiespeicher
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Elektrochemische Prozesse (Elektrolyse) (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Elektrochemische Energietechnik
Hinterlegt von: Lang, Dr. Michael
Hinterlegt am:12 Okt 2020 16:02
Letzte Änderung:05 Dez 2023 07:10

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