Alterungsverhalten mischleitender LSCF-Kathoden für Hochtemperatur-Festoxid-Brennstoffzellen (SOFCs):
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Karlsruhe
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
1.1 EINLEITUNG 1
1.2 ZIELE DER ARBEIT 3
1.3 GLIEDERUNG DER ARBEIT 4
2 DIE HOCHTEMPERATUR-FESTOXID-BRENNSTOFFZELLE 7
2.1 FUNKTIONSPRINZIP 7
2.2 DIE VERLUSTE IM BETRIEB 8
2.3 ELEKTROLYTWERKSTOFFE 10
2.4 ANODENWERKSTOFFE 13
2.5 KATHODENWERKSTOFFE 14
2.5.1 LEITFAEHIGKEIT 18
2.5.2 THERMISCHER AUSDEHNUNGSKOEFFIZIENT 21
2.5.3 SAUERSTOFFREDUKTION 22
2.6 DEGRADATIONSUNTERSUCHUNGEN 24
2.6.1 ELEKTROLYT 25
2.6.2 ANODE 26
2.6.3 KATHODE 27
3 PROBEN, MESSTECHNIK, MESSABLAUF 31
3.1 PROBEN: ANODENGESTUETZTE ZELLEN 31
3.2 MESSTECHNIK ZUR ELEKTRISCHEN CHARAKTERISIERUNG 33
3.2.1 MESSPLATZ 33
3.2.2 MESSABLAUF 36
3.2.3 ELEKTROCHEMISCHE IMPEDANZSPEKTROSKOPIE (EIS) 40
4 ANALYSE UND AUSWERTUNG 43
4.1 ELEKTROCHEMISCHE IMPEDANZSPEKTROSKOPIE (EIS) 43
4.2 RELAXVERFAHREN (DRT) 44
4.3 ERSATZSCHALTBILD 46
4.4 BESTIMMUNG VON I? - UND [? - WERTEN AUS DEN MESSUNGEN 55
4.5 MATERIALANALYSE 56
4.5.1 RASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE 56
4.5.2 TRANSMISSIONSELEKTRONENMIKROSKOPIE 57
4.5.3 ROENTGENBEUGUNG - XRD 58
5 ERGEBNISSE UND DISKUSSION 59
5.1 IDENTIFIKATION DER POLARISATIONSVERLUSTE 59
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1013358961
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
5.1.1 600 C 59
5.1.2 750 C 61
5.1.3 900 C 64
5.2 ZEIT- UND TEMPERATURABHAENGIGKEIT DER VERLUSTPROZESSE 66
5.2.1 GESAMTPOLARISATIONSWIDERSTAND /F P0| 68
5.2.2 OHMSCHER WIDERSTAND /? 0 69
5.2.3 GASDIFFUSIONSWIDERSTAND /? 1A 70
5.2.4 ANODEN- LADUNGSAUSTAUSCHREAKTION R 2A UND R3A 70
5.2.5 GESAMTANODENPOLARISATIONSWIDERSTAND /? ANODE,GESAMT 73
5.2.6 KATHODENVERLUSTE /? 2C 74
5.2.7 FAZIT DER ELEKTRISCHEN IMPEDANZ- UND DRT- ANALYSE 76
5.3 ZEIT- UND TEMPERATURABHAENGIGER VERLAUF DER (P- UND [?- WERTE 82
5.4 REVERSIBLE KATHODENALTERUNG 88
5.5 ERGEBNISSE XRD MESSUNGEN 95
5.6 ERGEBNISSE MIKROSTRUKTUR 98
5.7 EINFLUSS DER GCO ZWISCHENSCHICHT UND DER LSCF SINTERTEMPERATUR 105
5.8 DEGRADATIONSMECHANISMUS DER LSCF KATHODE 108
6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 115
7 ANHANG 121
7.1 HERSTELLUNGSPARAMETER 121
7.2 DATEIZUORDNUNG 122
7.3 PARAMETER IMPEDANZMESSUNGEN 136
7.4 WERTETABELLEN ZU DEN ABBILDUNGEN AUS KAPITEL 5 136
8 VERZEICHNISSE 165
8.1 SYMBOLE 165
8.2 ABKUERZUNGEN 166
8.3 ABBILDUNGEN 167
8.4 TABELLEN 169
8.5 BETREUTE ARBEITEN 171
8.6 EIGENE VEROEFFENTLICHUNGEN 171
9 LITERATUR 175
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