Ortsaufgelöste Charakterisierung von Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC)

Kurzfassung

In der Arbeit wurde eine anodengetragene Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) entlang des Brenngasströmungsweges ortsaufgelöst analysiert. Die Zelle mit segmentierter Kathode wurde unter realistischen Bedingungen, wie sie beim Betrieb eines Stacks auftreten können, betrieben. Dies erfolgte bei einer Betriebstemperatur von 800 °C mit verschiedenen Flussraten mit Wasserstoff und Gaszusammensetzungen, die denen von Reformatgasen entsprechen. Zur Charakterisierung wurden sowohl integrale Zellkennlinien, als auch lokale Spannungs-Stromdichte-Kennlinien aufgenommen und die Anodengaszusammensetzung bei variierender elektrischer Belastung entlang des Strömungsweges an einer repräsentativen Segmentreihe analysiert. Mit Hilfe dieser Daten wurde die Verarmung des Brenngases entlang des Strömungsweges mit den lokalen U-i-Kenn-linien korreliert, um kritische Bereiche und Betriebsbedingungen dieses Designs zu identifizieren.