Charakterisierung, Modellentwicklung und Simulation von mehrschichtigen Brenngaselektroden in Festoxid-Brennstoffzellen

Essentiell für die Kommerzialisierung der Festoxid-Brennstoffzelle ist eine Leistungsoptimierung der Brenngaselektrode, die aus zwei porösen Schichten mit unterschiedlichen Mikrostruktur- und Materialeigenschaften aufgebaut ist. In dieser Arbeit wird ein Ersatzschaltbild-basiertes Modell zur Prädiktion des dynamischen Verhaltens mehrschichtiger Elektroden vorgestellt, das alle Verlustprozesse in den Elektrodenschichten abbildet und den Einfluss des Elektrodendesigns berücksichtigt. Towards commercialization of the solid oxide fuel cell a performance optimization of the fuel electrode is essential. The fuel electrode is composed of two porous layers with different microstructure and material properties. In this work, an equivalent circuit based model for the prediction of the dynamic behavior of multi-layered electrodes is presented. The model covers all loss processes in the electrode layers and considers the impact of the electrode design.