Verfahren zur Herstellung texturierter asymmetrischer Keramik mit hohem Sauerstofffluss und hoher Stabilität gegen Kohlendioxid
Kurzfassung
Die erfindungsgemäße Technologie betrifft eine sauerstoffdurchlässige, jedoch kohlenstoffdioxidbeständige, keramische Mischleitermembran und deren Herstellung.
Hintergrund
Festoxidbrennstoffzellen sind Hochtemperatur-Brennstoffzellen und verwenden Elektrolyte aus fester Oxidkeramik. Der feste Elektrolyt wird als dünne Membran gestaltet, um Sauerstoffionen energiearm transportieren zu können. Etwa bei BSCF-Keramiken wirkt sich die Anwesenheit von Kohlenstoffdioxid stark negativ auf die Sauerstoffpermeabilität aus.
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Lösung
Die erfindungsgemäße Technologie bezieht sich auf eine Oxidkeramik, die Nd2NiO4+δ (NNO) aufweist, wobei diese Keramik aus einem porösen Träger und einer dichten dünnen Schicht besteht. Insbesondere die Körner der dünnen Schicht werden mittels eines Herstellungsschritts in einem Magnetfeld ausgerichtet, um die Sauerstoffpermeation deutlich zu erhöhen und das Niveau von BSCF-Keramiken zu erreichen bzw. sogar zu übertreffen.
Vorteile
- NNO weist ausgezeichnete chemische Stabilität gegen Kohlenstoffdioxid auf
- Hohe chemische und thermische Stabilität bei hohen Temperaturen (etwa 750 °C bis 950 °C)
Anwendungsbereiche
Anwendungen bieten sich etwa als Elektrolyt in Festoxidbrennstoffzellen, in der katalytischen Industrie bzw. als katalytischer Membranreaktor.
Service
Lizenz zur gewerblichen Nutzung / Kooperation möglich
Anbieter
EZN Erfinderzentrum Norddeutschland GmbH
Dr.-Ing. Christoph Gaebel
0511 850 308-0
gaebel@ezn.de
www.ezn.de
Adresse
Theaterstraße 2
30159 Hannover
Patentsituation
- DE anhängig
