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SElySOs

Entwicklung neuer Elektrodenmaterialien und das Verständnis der Degradationmechanismen von Hochtemperatur Elektrolysezellen

Die Hochtemperatur-Dampfelektrolyse (SOEC) Technology hat ein enormes Potential für die zukünftige Produktion von Wasserstoff und zeigt eine große Dynamik gegenüber der wirtschaftliche Konkurrenz der sonstige Elektrolysetechnologien (AEL, PEMEL) welche schon weiter entwickelt, aber deutlich teurer und weniger effizient sind. Auf der anderen Seite ist die SOEC bis jetzt weniger weit entwickelt und die Leistung und Lebensdauer sind bis jetzt die wichtigste Themen die angegangen werden müssen, weil der technologische Fortschritt immer hinter der typischerweise akzeptierten Standardanforderung zurück bleibt. Als Vorbild sind in eine der letzten Studien über die übliche Standard Zellen mit Ni/YSZ als Kathode und LSM als Anoden Degradationsraten von 2-5% in 1000 Stundenbetrieb bei der Dampfelektrolyse berichtet worden, wobei die Situation bei der Co-Elektrolyse deutlich schlechter ist und diese Technologie noch deutlich weiter unterhalb der Schwelle für die Kommerzialisierung liegt.

Das Projekt SElySOs bietet während seiner vierjährigen Laufzeit die Möglichkeit das Verständnis über die Grundlagen der Degradation und der Lebensdauerproblematik von beiden Elektroden der SOEC zu verbessern. Ziel ist die Minimierung der Degradation und die Verbesserung der Leistungsfähigkeit und Stabilität, hauptsächlich unter H2O Elektrolyse und zu einem bestimmten Ausmaß unter H2O/CO2 /Co-Elektrolyse-Bedingungen.

Die spezifischen Schwerpunkte werden sowohl für die Dampf - als auch die O2 Elektroden auf die Untersuchung von: (i) Modifizierte SotA Ni-basierte Cermets, (ii) Alternative Perovskit Werkstoffe: (iii) Tiefgehende Studie der O2 Elektrode liegen,, wobei effizientere O2 produzierende Elektroden vorgeschlagen und untersucht werden sollen. Eine zusätzliche Stärke des vorgeschlagenen Projektes ist die Entwicklung von theoretischen Modellen für die Beschreibung der Leistung und der Degradation von SOEC Dampfelektroden. Insgesamt wird in SElySOs eine holistische Betrachtung zur Lösung der Probleme des SOECs bezüglich Degradation und Leistung genutzt, mit einer starken Orientierung der Anforderungen des Marktes.

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