Protonenleitende Keramiken

Abteilung Funktionskeramiken

Akzeptor-dotierte Bariumzirkonate- und cerate sind protonenleitende Keramiken, die für wasserstoffleitende Brennstoff- und Elektrolysezellen verwendet werden können.

Bariumzirkonate- und cerate (BaZrO3/BaCeO3), sowie deren Mischkristalle, sind essentielle Materialien für die Energiewende zur Wasserstoffökonomie. Denn diese Materialien sind, wenn sie Akzeptor dotiert sind, keramische Protonenleiter. Im Vergleich zu polymerbasierten Protonenleitern haben Sie höhere Effizienzen und damit bessere Wirkungsgrade. Daher sind für die Industrie von großem Interesse. Dennoch sind diese Materialien noch nicht so weit verbreitet, da die Produktion im großen Maßstab schwierig ist. Dies liegt zum einen an dem zeit- und energieintensiven Sinterprozess, aber auch an der Schwierigkeit großflächige und gleichmäßige Zellen herzustellen.

In unserer Abteilung entwickeln wir diese Systeme daher an zwei Gesichtspunkten weiter. Zum einen untersuchen wir die Einflüsse von verschieden Dotierelementen auf die Leitfähigkeit der Materialien, um so ihre Effizienz noch weiter zu erhöhen. Zum anderen, optimieren wir die Herstellungsprozesse um größere Geometrien zu ermöglichen. Dafür entwickeln wir den Folienguss für diese Materialien weiter und verwenden neue Sintermethoden (Photonisches Sintern) um die Herstellung schneller, weniger energieintensiv und präziser zu machen.

Kontaktpersonen

Dieses Bild zeigt Laura-Alena Schäfer

Laura-Alena Schäfer

M.Sc.

wissenschaftliche Mitarbeiterin

Dieses Bild zeigt Julian Ebert

Julian Ebert

M.Sc.

wissenschaftlicher Mitarbeiter

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