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Kathode-Elektrolyt-Anode-Einheit fuer Festoxid-Brennstoffzellen und Verfahren zu deren Herstellung

Cathode, electrolyte-anode-unit for solid oxide fuel cell, has layer separated from substrate by intermediate layer having barrier effect for chromium and iron, and electronically conductive when partial pressure is within preset value
 
: Kuznecov, M.; Trofimenko, N.; Mosch, S.

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DE 102006001552 A: 20060106
DE 2006-102006001552 A: 20060106
EP 2007-208 A: 20070105
DE 102006001552 A1: 20070712
EP 1806805 A2: 20070711
German
Patent, Electronic Publication
Fraunhofer IKTS ()

Abstract
Die Erfindung betrifft Kathoden-Elektrolyt-Anoden-Einheiten fuer Festoxid-Brennstoffzellen und ein Verfahren zur Herstellung solcher Brennstoffzellen. Es ist Aufgabe der Erfindung, ebene und bei Betriebstemperatur langzeitstabile solche Einheiten zur Verfuegung zu stellen, die nahezu verwerfungsfrei sind und eine Degradation der Anode und metallischem Substrat verhindert werden kann. Die erfindungsgemaesse Kathode-Elektrolyt-Anode-Einheit weist ein plattenfoermiges, poroeses, metallisches und ebenes Substrat mit einem Schichtaufbau auf. Dabei ist eine Schicht eine poroese Anode, eine Schicht ein gasdichter Elektrolyt und eine weitere Schicht eine poroese Kathode. Ausserdem ist zwischen Anode und metallischem Substrat eine eine Barrierewirkung aufweisende keramische Zwischenschicht vorhanden, die bei einem Sauerstoffpartialdruck unterhalb 10 Theta-12 Theta-bar elektronisch leitend ist.

 

EP 1806805 A2 UPAB: 20070801 NOVELTY - Unit has a layer composition with a porous anode (3) formed in the form of a layer, gas-tight electrolyte (4) and a porous cathode (7), where the composition is formed on a porous metallic, plate-shaped and planar substrate (1). The layer forming the anode is separated from the metallic substrate by a ceramic intermediate layer (2), where the layer (2) has a barrier effect for chromium and iron and is electronically conductive when an oxygen partial pressure is within a preset value. Another layer made of ceramic and electronically conducting material is formed on a side of the substrate. DETAILED DESCRIPTION - An INDEPENDENT CLAIM is also included for a method of manufacturing a cathode-electrolyte-anode unit. USE - Used for a solid-oxide fuel cell (claimed). ADVANTAGE - Layer forming the anode is separated from the metallic substrate by the ceramic intermediate layer, where the intermediate layer has the barrier effect for chromium and iron, and is electronically conductive when the oxygen partial pressure is within the preset value, thus preventing degradation of anode by inter diffusion between the anode and the metallic substrate during the operation of the unit in a high temperature fuel cell. The unit is fault-free and is stable in the operating temperature.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-63959.html