DE102012221427A1 - Fuel cell system i.e. high temperature-fuel cell system, for use in e.g. vehicle, has fuel cells connected in series and/or parallel by interconnectors, where part of interconnectors is made from material with perovskite structure - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem, ein Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid, eine Brennstoffzelle, ein Verfahren zur Herstellung eines Brennstoffzellensystems beziehungsweise einer Brennstoffzelle, deren Verwendungen sowie ein entsprechendes Energiesystem.The present invention relates to a fuel cell system, a lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide, a fuel cell, a method for producing a fuel cell system or a fuel cell, their uses and a corresponding energy system.
Stand der TechnikState of the art
Festoxidbrennstoffzellen (SOFC, Englisch: solide oxide fuel cell) dienen der Erzeugung von Strom und gegebenenfalls auch Wärme und werden häufig in Hilfsaggregaten oder in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) zur Hausenergieversorgung oder zur industriellen Energieversorgung und in Kraftwerken sowie zur Stromerzeugung an Bord von Fahrzeugen eingesetzt. Da Festoxidbrennstoffzellen herkömmlicherweise bei Temperaturen von 600 °C bis 1000 °C betrieben werden, werden sie auch als Hochtemperatur-Brennstoffzellen bezeichnet.Solid oxide fuel cells (SOFCs) are used to generate electricity and possibly also heat and are often used in auxiliary power units or in combined heat and power plants (CHP) for domestic energy supply or industrial power supply and in power plants as well as on-board power generation Used vehicles. Since solid oxide fuel cells are conventionally operated at temperatures of 600 ° C to 1000 ° C, they are also referred to as high temperature fuel cells.
Brennstoffzellen umfassen eine Kathode, eine Anode und einen dazwischen angeordneten Elektrolyten.Fuel cells include a cathode, an anode, and an electrolyte disposed therebetween.
Um eine Reihenschaltung (Serienschaltung) von Brennstoffzellen zu realisieren, kann ein so genannter Interkonnektor eingesetzt werden, welcher die Anode einer Zelle mit der Kathode der nächsten Zelle verbindet. Der Interkonnektor sollte dafür gut elektronisch leitend aber isolierend gegenüber den an der Reaktion teilnehmenden Ionen (H+ in Polymerelektrolytmembranzellen (PEM), O2– in Hochtemperatur-Brennstoffzellen (SOFC)) sein.In order to realize a series connection (series connection) of fuel cells, a so-called interconnector can be used which connects the anode of one cell to the cathode of the next cell. The interconnector should be well electronically conductive but insulating against the ions participating in the reaction (H + in polymer electrolyte membrane cells (PEM), O 2- in high temperature fuel cells (SOFC)).
In der Hochtemperatur-Brennstoffzelle (SOFC) wird üblicherweise der Interkonnektor aus hochtemperaturstabilen Metallplatten, beispielsweise aus Chrom (Cr), ausgebildet. In the high-temperature fuel cell (SOFC), the interconnector is usually formed of high-temperature-stable metal plates, for example chromium (Cr).
Die Druckschrift
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Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Brennstoffzellensystem, beispielsweise ein Hochtemperatur-Brennstoffzellensystem, welches einen Brennstoffzellenstack aus in Reihe und/oder parallel geschalteten (einzelnen) Brennstoffzellen umfasst, welche über Interkonnektoren in Reihe und/oder parallel geschaltet sind, wobei zumindest ein Teil der Interkonnektoren, insbesondere die Interkonnektoren, ein Material mit Perowskit-Struktur (ABO3) enthält. Insbesondere kann der zumindest eine Teil der Interkonnektoren beziehungsweise können die Interkonnektoren aus dem Material mit Perowskit-Struktur ausgebildet sein.The present invention is a fuel cell system, for example a high-temperature fuel cell system, which comprises a fuel cell stack consisting of series and / or parallel (single) fuel cells, which are connected in series and / or in parallel via interconnectors, wherein at least a part of the interconnectors, in particular the interconnectors, a material with perovskite structure (ABO 3 ) contains. In particular, the at least one part of the interconnectors or the interconnectors may be formed from the material having a perovskite structure.
Es hat sich heraus gestellt, dass Materialien mit Perowskit-Struktur als Material für Interkonnektoren zum in Reihe und/oder parallel Schalten von Brennstoffzellen in einem Brennstoffzellensystem besonders geeignet sind. Materialien mit Perowskit-Struktur können vorteilhafterweise gut pulvertechnisch verarbeitet werden, eine ausreichende elektronische Leitfähigkeit, beispielsweise von >1 S/cm, aufweisen und von der Wärmeausdehnung her kompatibel mit den anderen Materialien des Brennstoffzellensystems, welche häufig ebenfalls eine Perowskit-Struktur aufweisen, sein, was sich insbesondere beim Sintern vorteilhaft auswirkt. So kann einerseits beim Sintern gegenüber Träger- und/oder Elektrolytmaterialien eine, insbesondere mechanisch, stabile Verbindung ausgebildet werden. Andererseits ermöglicht dies eine gemeinsame Sinterung, eine so genannte Cosinterung, der Materialien des Brennstoffzellensystems. Dadurch können vorteilhafterweise die Prozessschritte zur Herstellung des Brennstoffzellensystems und damit die Herstellungskosten für das Brennstoffzellensystem reduziert werden. Zudem können Materialien mit Perowskit-Struktur unter Kathodenatmosphäre stabil sein. Dadurch, dass das Interkonnektormaterial ähnlich zu den anderen Materialien des Brennstoffzellensystems ausgestaltet werden kann, ist es zudem durch geeignete Auswahl der Materialien möglich, beispielsweise beim Sintern auftretende, Nebenreaktionen, deren Reaktionsprodukte den Stromfluss blockieren könnten, beispielsweise mit Kathodenmaterialien und Anodenmaterialien, zu vermeiden oder diese, beispielsweise mit Elektrolytmaterialien, gezielt zu bewirken. It has been found that materials with perovskite structure are particularly suitable as material for interconnectors for series and / or parallel switching of fuel cells in a fuel cell system. Materials having a perovskite structure can advantageously be processed well by powder technology, have sufficient electronic conductivity, for example of> 1 S / cm, and be of thermal expansion compatible with the other materials of the fuel cell system, which frequently likewise have a perovskite structure. which has an advantageous effect in particular during sintering. Thus, on the one hand during sintering compared to carrier and / or electrolyte materials, a, in particular mechanically, stable connection can be formed. On the other hand, this enables a common sintering, a so-called cosintering, of the materials of the fuel cell system. As a result, advantageously the process steps for producing the fuel cell system and thus the production costs for the fuel cell system can be reduced. In addition, materials with perovskite structure can be stable under cathode atmosphere. The fact that the interconnector material can be configured similarly to the other materials of the fuel cell system, it is also possible by suitable selection of materials, for example, occur during sintering, side reactions whose reaction products could block the flow of current, for example, with cathode materials and anode materials, or to avoid , For example, with electrolyte materials to effect targeted.
Unter einem Brennstoffzellenstack kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine, insbesondere im Wesentlichen kompakte, Anordnung von Brennstoffzellen (Kathode-Elektrolyt-Anode-Einheiten) verstanden, beispielsweise in der die Brennstoffzellen ein Schichtsystem, ein Paket und/oder einen Stapel bilden. Der Begriff Brennstoffzellenstack soll daher nicht dahingehend ausgelegt werden, dass die Brennstoffzellen in dem Brennstoffzellenstack aufeinander gestapelt angeordnet sein müssen. Insbesondere können die Brennstoffzellen in dem Brennstoffzellenstack nebeneinander angeordnet sein, wobei der Brennstoffzellenstack zum Beispiel in Form eines Schichtsystems ausgebildet sein kann.In the context of the present invention, a fuel cell stack can be understood to mean an arrangement, in particular substantially compact, of fuel cells (cathode-electrolyte-anode units), for example in which the fuel cells form a layer system, a package and / or a stack. The term fuel cell stack is therefore not to be construed as meaning that the fuel cells are stacked in the fuel cell stack have to. In particular, the fuel cells in the fuel cell stack may be arranged next to one another, wherein the fuel cell stack may be formed, for example, in the form of a layer system.
Die Kathoden der Brennstoffzellen können zum Beispiel mindestens ein Kathodenmaterial umfassen oder daraus ausgebildet sein, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lanthan-Strontium-Manganoxid (LSM), Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid (LSSM), Lanthan-Strontium-Cobalt-Eisenoxid (LSCF), Lanthan-Nickel-Eisenoxid (LNF) und Mischungen davon. Zum Beispiel kann das mindestens eine Kathodenmaterial ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Lanthan-Strontium-Manganoxid (LSM), Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid (LSSM) und Mischungen davon. Lanthan-Strontium-Manganoxid, Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid, Lanthan-Strontium-Cobalt-Eisenoxid und Lanthan-Nickel-Eisenoxid weisen vorteilhafterweise ebenfalls eine Perowskit-Struktur auf.For example, the cathodes of the fuel cells may include or be formed of at least one cathode material selected from the group consisting of lanthanum strontium manganese oxide (LSM), lanthanum strontium scandium manganese oxide (LSSM), lanthanum strontium cobalt. Iron oxide (LSCF), lanthanum nickel iron oxide (LNF) and mixtures thereof. For example, the at least one cathode material may be selected from the group consisting of lanthanum strontium manganese oxide (LSM), lanthanum strontium scandium manganese oxide (LSSM), and mixtures thereof. Lanthanum strontium manganese oxide, lanthanum strontium scandium manganese oxide, lanthanum strontium cobalt iron oxide and lanthanum nickel iron oxide advantageously also have a perovskite structure.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfassen die Kathoden der Brennstoffzellen ebenfalls ein Material mit Perowskit-Struktur oder sind daraus ausgebildet. Insbesondere kann das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren zumindest isostrukturell mit dem Material mit Perowskit-Struktur der Kathoden sein.In another embodiment, the cathodes of the fuel cells also comprise or are formed from a material having a perovskite structure. In particular, the material with perovskite structure of the interconnectors may be at least isostructural with the material having perovskite structure of the cathodes.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren zumindest einen Teil der chemischen Elemente des Materials mit Perowskit-Struktur der Kathoden. Insbesondere kann das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren die chemischen Elemente des Materials mit Perowskit-Struktur der Kathoden umfassen. Insbesondere kann das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren aus den gleichen chemischen Elementen wie das Material mit Perowskit-Struktur der Kathoden ausgebildet sein. Zum Beispiel können die Interkonnektoren aus dem gleichen Material wie die Kathoden ausgebildet sein.In the context of a further embodiment of this embodiment, the material with perovskite structure of the interconnectors comprises at least part of the chemical elements of the material with perovskite structure of the cathodes. In particular, the perovskite structure of the interconnects may comprise the chemical elements of the perovskite structure of the cathodes. In particular, the perovskite structure material of the interconnects may be formed of the same chemical elements as the perovskite structure of the cathodes. For example, the interconnects may be formed of the same material as the cathodes.
Die Anoden der Brennstoffzellen können zum Beispiel mindestens ein Anodenmaterial umfassen oder daraus ausgebildet sein, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Nickel und yttriumstabilisiertes Zirkoniumdioxid umfassenden Cermets (Ni/YSZ), Lanthan-Strontium-Titanoxid (Sr1-1,5xLaxTiO3), Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid (LSSM) und Mischungen davon. Insbesondere kann Anodenmaterial Lanthan-Strontium-Titanoxid und/oder Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid umfassen oder daraus ausgebildet sein. Lanthan-Strontium-Titanoxid und Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid weisen vorteilhafterweise ebenfalls eine Perowskit-Struktur auf.For example, the anodes of the fuel cells may comprise or be formed of at least one anode material selected from the group consisting of nickel and yttria stabilized zirconia cermets (Ni / YSZ), lanthanum strontium titanium oxide (Sr 1-1.5x La x TiO 3 ), lanthanum strontium scandium manganese oxide (LSSM) and mixtures thereof. In particular, anode material may include or be formed from lanthanum-strontium-titanium oxide and / or lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide. Lanthanum strontium titanium oxide and lanthanum strontium scandium manganese oxide also advantageously have a perovskite structure.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfassen die Anoden der Brennstoffzellen daher ebenfalls ein Material mit Perowskit-Struktur oder sind daraus ausgebildet. Insbesondere kann das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren zumindest isostrukturell mit dem Material mit Perowskit-Struktur der Anoden sein.Within the scope of a further embodiment, the anodes of the fuel cells therefore also comprise or are formed from a material having a perovskite structure. In particular, the material with perovskite structure of the interconnects may be at least isostructural with the material having the perovskite structure of the anodes.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren zumindest einen Teil der chemischen Elemente des Materials mit Perowskit-Struktur der Anoden. Insbesondere kann das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren die chemischen Elemente des Materials mit Perowskit-Struktur der Anoden umfassen. Zum Beispiel kann das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren aus den gleichen chemischen Elementen wie das Material mit Perowskit-Struktur der Anoden ausgebildet. Gegebenenfalls können die Interkonnektoren aus dem gleichen Material wie die Anoden ausgebildet sein.In a further embodiment of this embodiment, the material with perovskite structure of the interconnectors comprises at least part of the chemical elements of the material with perovskite structure of the anodes. In particular, the perovskite-structured material of the interconnects may comprise the chemical elements of the perovskite-structured material of the anodes. For example, the perovskite structure material of the interconnects may be formed of the same chemical elements as the perovskite structure material of the anodes. Optionally, the interconnectors may be formed of the same material as the anodes.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren manganhaltig ist beziehungsweise Mangan, insbesondere Manganoxid, umfasst beziehungsweise darauf basiert.It has proved to be advantageous if the material with perovskite structure of the interconnectors is manganese-containing or comprises manganese, in particular manganese oxide, or based thereon.
Kathodenmaterialien und Anodenmaterialien, insbesondere Kathodenmaterialien, für Brennstoffzellen können insbesondere auf manganhaltigen Materialien basieren. Dadurch, dass auch das Interkonnektormaterial manganhaltig ausgestaltet wird, können vorteilhafterweise Nebenreaktionen, welche auf einem Konzentrationsausgleich von Mangan beruhen, vermieden werden.Cathode materials and anode materials, particularly cathode materials, for fuel cells may be based especially on manganese-containing materials. Because the manganese content of the interconnect material is also configured, side reactions which are based on a concentration balance of manganese can advantageously be avoided.
Da Kathodenmaterialien und Anodenmaterialien häufig sauerstoffhaltig sind beziehungsweise Sauerstoff umfassen, kann es vorteilhaft sein, wenn das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren sauerstoffhaltig ist beziehungsweise Sauerstoff umfasst beziehungsweise darauf basiert.Since cathode materials and anode materials are often oxygen-containing or comprise oxygen, it may be advantageous if the material with perovskite structure of the interconnectors is oxygen-containing or comprises or is based on oxygen.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist daher das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren und/oder der Kathoden und/oder der Anoden, beispielsweise der Interkonnektoren und der Kathoden, insbesondere der Interkonnektoren, manganhaltig und/oder sauerstoffhaltig, insbesondere manganhaltig und sauerstoffhaltig, beziehungsweise umfasst das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren und/oder der Kathoden und/oder der Anoden, beispielsweise der Interkonnektoren und der Kathoden, insbesondere der Interkonnektoren, Mangan und/oder Sauerstoff, insbesondere Mangan und Sauerstoff, beispielsweise Manganoxid, oder basiert darauf.Within the scope of a further embodiment, therefore, the material with perovskite structure of the interconnectors and / or the cathodes and / or the anodes, for example the interconnectors and the cathodes, in particular the interconnectors, contains manganese and / or oxygen, in particular containing manganese and oxygen, or comprises the material with perovskite structure of the interconnectors and / or the cathodes and / or the anodes, for example the interconnectors and the cathodes, in particular the interconnectors, manganese and / or oxygen, in particular manganese and oxygen, for example manganese oxide, or based thereon.
Durch Scandium kann vorteilhafterweise die chemische Stabilität des Materials in reduzierender Umgebung verbessert werden. So kann vorteilhafterweise die Stabilität des Materials in Anodenatmosphäre erhöht werden.Scandium can advantageously improve the chemical stability of the material in a reducing environment. Thus, advantageously, the stability of the material in the anode atmosphere can be increased.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst daher das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren und/oder der Kathoden und/oder der Anoden, insbesondere der Interkonnektoren und der Kathoden, insbesondere der Interkonnektoren, Scandium beziehungsweise ist scandiumhaltig.Within the scope of a further embodiment, therefore, the material with perovskite structure of the interconnectors and / or the cathodes and / or the anodes, in particular the interconnectors and the cathodes, in particular the interconnectors, comprises scandium or contains scandium.
Durch Scandium kann insbesondere die chemische Stabilität von, beispielsweise Manganoxid basierten beziehungsweise umfassenden, Materialien mit Perowskit-Struktur in reduzierender Umgebung verbessert werden.By scandium, in particular, the chemical stability of, for example, manganese oxide based or comprehensive materials with perovskite structure can be improved in a reducing environment.
Insbesondere kann das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren und/oder der Kathoden und/oder der Anoden, beispielsweise der Interkonnektoren und der Kathoden, insbesondere der Interkonnektoren, daher ein Scandium und Mangan und Sauerstoff umfassendes Material mit Perowskit-Struktur, beispielsweise ein Material mit Perowskit-Struktur, welches auf einem scandiumhaltigen Manganoxid basiert, sein. Dabei können insbesondere die B-Stellen der Perowskit-Struktur Mangan und Scandium umfassen, insbesondere mit Mangan und Scandium besetzt sein.In particular, the material with perovskite structure of the interconnectors and / or the cathodes and / or the anodes, for example the interconnectors and the cathodes, in particular the interconnectors, therefore, a scandium and manganese and oxygen comprising material with perovskite structure, for example a material with Perovskite structure, which is based on a scandium manganese oxide, be. In particular, the B sites of the perovskite structure may comprise manganese and scandium, in particular being occupied by manganese and scandium.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren und/oder der Kathoden und/oder der Anoden, beispielsweise der Interkonnektoren und der Kathoden, insbesondere der Interkonnektoren, Lanthan. Dabei können insbesondere die A-Stellen der Perowskit-Struktur Lanthan umfassen, insbesondere mit Lanthan besetzt sein.Within the scope of a further embodiment, the material with perovskite structure comprises the interconnectors and / or the cathodes and / or the anodes, for example the interconnectors and the cathodes, in particular the interconnectors, lanthanum. In particular, the A sites of the perovskite structure may comprise lanthanum, in particular be occupied by lanthanum.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren und/oder der Kathoden und/oder der Anoden, beispielsweise der Interkonnektoren und der Kathoden, insbesondere der Interkonnektoren, mindestens ein Erdalkalimetall, insbesondere Strontium. Dabei können insbesondere die A-Stellen der Perowskit-Struktur das mindestens eine Erdalkalimetall, insbesondere Strontium, umfassen, insbesondere mit dem mindestens einen Erdalkalimetall, insbesondere Strontium, besetzt sein.Within the scope of a further embodiment, the material with perovskite structure of the interconnectors and / or the cathodes and / or the anodes, for example the interconnectors and the cathodes, in particular the interconnectors, comprises at least one alkaline earth metal, in particular strontium. In particular, the A sites of the perovskite structure may comprise at least one alkaline earth metal, in particular strontium, in particular with the at least one alkaline earth metal, in particular strontium.
Dabei können Lanthan und das mindestens eine Erdalkalimetall, beispielsweise Strontium, insbesondere die A-Stellen der Perowskit-Struktur besetzen.In this case, lanthanum and the at least one alkaline earth metal, for example strontium, in particular occupy the A sites of the perovskite structure.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren und/oder der Kathoden und/oder der Anoden, insbesondere der Interkonnektoren, ein Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid (LSSM), beispielsweise (La,Sr)(Mn,Sc)O3.In a further embodiment, the material with perovskite structure of the interconnectors and / or the cathodes and / or the anodes, in particular the interconnectors, is a lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide (LSSM), for example (La, Sr) (Mn, Sc) O 3 .
Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxide (LSSM) mit Perowskit-Struktur, beispielsweise (La,Sr)(Mn,Sc)O3, können vorteilhafterweise eine ausreichende elektronische Leitfähigkeit in kathodischer (30 S/cm bei 800°C) und anodischer (5 S/cm bei 850°C) Atmosphäre besitzen und vorteilhafterweise von der Wärmeausdehnung her kompatibel mit den anderen Materialien in dem Brennstoffzellensystem sein. Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxide (LSSM) können zudem auch als Kathodenmaterial und Anodenmaterial, insbesondere als Kathodenmaterial, eingesetzt werden und sind isostrukturell mit Lanthan-Strontium-Manganoxiden (LSM), beispielsweise (La,Sr)MnO3, welche ebenfalls als Kathodenmaterialien und Anodenmaterialien, insbesondere als Kathodenmaterialien, eingesetzt werden können, weshalb sich bei einer Verwendung von Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxiden (LSSM) als Interkonnektormaterial und Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxiden (LSSM) beziehungsweise Lanthan-Strontium-Manganoxiden (LSM) als Kathodenmaterial beziehungsweise Anodenmaterial eine Bildung von neuen Phasen an der Grenzfläche vermieden werden kann. Zudem lassen sich Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxide (LSSM) vorteilhafterweise gut pulvertechnisch, beispielsweise mittels Siebdruck, verarbeiten. Lanthanum-strontium-scandium-manganese oxides (LSSM) with perovskite structure, for example (La, Sr) (Mn, Sc) O 3 , can advantageously have sufficient electronic conductivity in cathodic (30 S / cm at 800 ° C) and anodic ( 5 S / cm at 850 ° C) and advantageously be thermally-expandable compatible with the other materials in the fuel cell system. Lanthanum-strontium-scandium-manganese oxides (LSSM) can also be used as cathode material and anode material, in particular as cathode material, and are isostructural with lanthanum-strontium-manganese oxides (LSM), for example (La, Sr) MnO 3 , which are also used as cathode materials and anode materials, in particular as cathode materials, can be used, which is why when using lanthanum-strontium-scandium-manganese oxides (LSSM) as interconnector material and lanthanum-strontium-scandium-manganese oxides (LSSM) or lanthanum-strontium-manganese oxides (LSM) as Cathode material or anode material, a formation of new phases can be avoided at the interface. In addition, lanthanum-strontium-scandium-manganese oxides (LSSM) can advantageously be processed well by powder technology, for example by screen printing.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren (La1-xSrx)aScyMn1-yO3-δ, wobei 0,1 ≤ x ≤ 0,3, 0,05 ≤ y ≤ 0,2 und 0,95 ≤ a ≤ 1. Dabei ist insbesondere abhängig von dem Verhältnis zwischen Mn3+ und Mn4+. Zum Beispiel kann –0,3 ≤ δ ≤ 0,3, beispielsweise –0,2 ≤ Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxide dieser Zusammensetzung haben sich als Interkonnektormaterial als besonders vorteilhaft erwiesen. Das Interkonnektormaterial kann dabei beispielsweise ein einphasiges Material sein.In a further embodiment, the perovskite structure material of the interconnects is (La 1 -x Sr x ) a Sc y Mn 1 -y O 3 -δ , where 0.1≤x≤0.3, 0.05≤y ≤ 0.2 and 0.95 ≤ a ≤ 1. Here, in particular, depends on the ratio between Mn 3+ and Mn 4+ . For example, -0.3 ≦ δ ≦ 0.3, for example -0.2 ≦ lanthanum-strontium-scandium-manganese oxides of this composition have been found to be particularly advantageous as an interconnector material. The interconnect material may be, for example, a single-phase material.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst oder ist das Kathodenmaterial beziehungsweise ist das Material Perowskit-Struktur der Kathoden (La1-xSrx)aScyMn1-yO3-δ, wobei 0,1 ≤ x ≤ 0,3, 0,05 ≤ y ≤ 0,2 und 0,95 ≤ a ≤ 1. Dabei ist insbesondere abhängig von dem Verhältnis zwischen Mn3+ und Mn4+. Zum Beispiel kann –0,3 ≤ δ ≤ 0,3, beispielsweise –0,2 ≤ δ ≤ 0,2, sein. Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxide dieser Zusammensetzung weisen eine Perowskit-Struktur auf und haben sich auch als Kathodenmaterial als besonders vorteilhaft erwiesen. Das Kathodenmaterial kann dabei beispielsweise ein einphasiges Material sein. In another embodiment, the cathode material is or is the perovskite structure of the cathodes (La 1-x Sr x ) a Sc y Mn 1-y O 3 -δ , where 0.1 ≦ x ≦ 0.3, 0.05 ≤ y ≤ 0.2 and 0.95 ≤ a ≤ 1. Here, depending in particular on the relationship between Mn 3+ and Mn 4+ . For example, -0.3 ≦ δ ≦ 0.3, for example -0.2 ≦ δ ≦ 0.2. Lanthanum-strontium-scandium-manganese oxides of this composition have a perovskite structure and have also proved to be particularly advantageous as a cathode material. The cathode material may be, for example, a single-phase material.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst oder ist das Anodenmaterial beziehungsweise ist das Material Perowskit-Struktur der Anoden (La1-xSrx)aScyMn1-yO3-δ, wobei 0,1 ≤ x ≤ 0,3, 0,05 ≤ y ≤ 0,2 und 0,95 ≤ a ≤ 1. Dabei ist insbesondere abhängig von dem Verhältnis zwischen Mn3+ und Mn4+. Zum Beispiel kann –0,3 ≤ δ ≤ 0,3, beispielsweise –0,2 ≤ δ ≤ 0,2, Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxide dieser Zusammensetzung weisen eine Perowskit-Struktur auf und haben sich auch als Anodenmaterial als besonders vorteilhaft erwiesen. Das Anodenmaterial kann dabei beispielsweise ein einphasiges Material sein.In the context of a further embodiment, the material is or is the material perovskite structure of the anodes (La 1-x Sr x ) a Sc y Mn 1-y O 3 -δ , where 0.1 ≦ x ≦ 0.3, 0.05 ≤ y ≤ 0.2 and 0.95 ≤ a ≤ 1. Here, depending in particular on the relationship between Mn 3+ and Mn 4+ . For example, -0.3 ≦ δ ≦ 0.3, for example -0.2 ≦ δ ≦ 0.2, lanthanum-strontium-scandium-manganese oxides of this composition have a perovskite structure and have also been found to be particularly advantageous as an anode material proved. The anode material may be, for example, a single-phase material.
Die Elektrolyten der Brennstoffzellen können zum Beispiel mindestens ein Elektrolytmaterial umfassen oder daraus ausgebildet sein, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus yttriumstabilisiertem Zirkoniumdioxid (YSZ), scandiumstabilisiertem Zirkoniumdioxid (ScSZ), und Mischungen davon. Gegebenenfalls kann das Elektrolytmaterial in einer Grenzfläche, insbesondere zum Interkonnektormaterial, Lanthan und Strontium enthalten.For example, the electrolytes of the fuel cells may include or be formed of at least one electrolyte material selected from the group consisting of yttria-stabilized zirconia (YSZ), scandium-stabilized zirconia (ScSZ), and mixtures thereof. If appropriate, the electrolyte material may contain lanthanum and strontium in an interface, in particular for the interconnector material.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist der Brennstoffzellenstack in Form eines sandwichartigen Funktionsschichtsystems ausgebildet, welches eine Kathodenschicht, eine Elektrolytschicht und eine Anodenschicht umfasst.In the context of a further embodiment, the fuel cell stack is designed in the form of a sandwich-type functional layer system which comprises a cathode layer, an electrolyte layer and an anode layer.
In der Kathodenschicht können dabei Kathodenbereiche ausgebildet sind, welche die Kathoden der Brennstoffzellen bilden. Dabei können die Kathodenbereiche beispielsweise durch elektrisch und ionisch isolierende Bereiche (voneinander) getrennt sein.In this case, cathode regions can be formed in the cathode layer which form the cathodes of the fuel cells. In this case, the cathode regions can be separated, for example, by electrically and ionically insulating regions (from one another).
In der Anodenschicht können dabei Anodenbereiche ausgebildet sein, welche die Anoden der Brennstoffzellen bilden. Dabei können die Anodenbereiche beispielsweise durch elektrisch und ionisch isolierende Bereiche (voneinander) getrennt sein.Anode regions may be formed in the anode layer which form the anodes of the fuel cells. In this case, the anode regions can be separated, for example, by electrically and ionically insulating regions (from one another).
In der Elektrolytschicht können dabei Elektrolytbereiche ausgebildet sein, welche die Elektrolyten der Brennstoffzellen bilden.In the electrolyte layer, electrolyte regions may be formed which form the electrolytes of the fuel cells.
Weiterhin können in der Elektrolytschicht Interkonnektorbereiche ausgebildet sein, welche die Interkonnektoren ausbilden, über welche die Brennstoffzellen in Reihe und/oder parallel geschaltet sind. Über einen Interkonnektorbereich kann beispielsweise ein Kathodenbereich einer Brennstoffzelle mit einem Anodenbereich einer anderen Brennstoffzelle in Reihe geschaltet sein und/oder ein Kathodenbereich einer Brennstoffzelle mit einem Kathodenbereich einer anderen Brennstoffzelle parallel geschaltet sein. Die Elektrolytbereiche können dabei zumindest teilweise durch Interkonnektorbereiche, insbesondere ionisch isolierend, voneinander getrennt sein.Furthermore, interconnector regions, which form the interconnectors via which the fuel cells are connected in series and / or in parallel, can be formed in the electrolyte layer. For example, a cathode region of a fuel cell can be connected in series with an anode region of another fuel cell via an interconnector region, and / or a cathode region of a fuel cell can be connected in parallel with a cathode region of another fuel cell. The electrolyte regions may be at least partially separated from one another by interconnector regions, in particular ionically insulating.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform sind mindestens ein in der Kathodenschicht angeordneter Kathodenbereich einer Brennstoffzelle und ein in der Anodenschicht angeordneter Anodenbereich einer anderen Brennstoffzelle teilweise überlappend angeordnet. In dem überlappenden Bereich kann dabei insbesondere ein Interkonnektorbereich in der Elektrolytschicht ausgebildet sein. So kann vorteilhafterweise ein besonders kompakter Brennstoffzellenstack mit möglichst großen elektrochemisch aktiven Flächen realisiert werden.In a further embodiment, at least one cathode region of a fuel cell arranged in the cathode layer and an anode region of another fuel cell arranged in the anode layer are arranged partially overlapping. In particular, an interconnector region may be formed in the electrolyte layer in the overlapping region. Thus, advantageously, a particularly compact fuel cell stack can be realized with the largest possible electrochemically active surfaces.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform weist das Brennstoffzellensystem einen Trägerkörper auf. Durch den Trägerkörper kann der Brennstoffzellenstack beziehungsweise das Funktionsschichtsystem mechanisch entlastet werden, so dass die Brennstoffzellen dünner ausgestaltet werden können. Dabei wirkt sich insbesondere eine Verringerung der Elektrolytschichtdicke vorteilhaft auf die Leitfähigkeit der Elektrolyten und damit die Leistungsperformance der Brennstoffzellen aus.In the context of a further embodiment, the fuel cell system has a carrier body. By the carrier body of the fuel cell stack or the functional layer system can be mechanically relieved, so that the fuel cells can be made thinner. In particular, a reduction of the electrolyte layer thickness has an advantageous effect on the conductivity of the electrolyte and thus the performance of the fuel cell.
Insbesondere kann der Trägerkörper dabei rohrförmig ausgestaltet sein. Beispielsweise kann der rohförmige Trägerkörper dabei einseitig geschlossen ausgestaltet sein. Zum Beispiel kann der Trägerkörper an mindestens einem offenen Rohrende einen Befestigungsabschnitt zum Befestigen des Trägerkörpers an einem Trägersubstrat aufweisen. An dem anderen Rohrende kann der Trägerkörper entweder ebenfalls einen derartigen Befestigungsabschnitt aufweisen oder insbesondere durch einen Kappenabschnitt verschlossen sein. Der beiden Befestigungsabschnitte beziehungsweise der Befestigungsabschnitt und der Kappenabschnitt können insbesondere gasdicht ausgestaltet sein. In dem oder in den an die Brennstoffzellen angrenzenden Abschnitt/en ist der Trägerkörper vorzugsweise gasdurchlässig und weist beispielsweise gasdurchlässige Poren und/oder Öffnungen auf.In particular, the carrier body can be designed tubular. For example, the raw carrier body can be configured closed on one side. For example, the carrier body can have at least one open tube end a fastening section for fastening the carrier body to a carrier substrate. At the other end of the tube, the carrier body can either likewise have such a fastening section or, in particular, be closed by a cap section. The two attachment portions or the attachment portion and the cap portion may be configured in particular gas-tight. In the section (s) adjacent to the fuel cells, the carrier body is preferably gas-permeable and has, for example, gas-permeable pores and / or openings.
In den porösen Abschnitt/en kann der Trägerkörper beispielsweise eine offene Porosität von ≥ 20%, beispielweise von ≥ 25% oder von ≥ 30% oder von ≥ 40 %, zum Beispiel von etwa 40 %, aufweisen.In the porous section (s), the support body can have, for example, an open porosity of ≥ 20%, for example of ≥ 25% or of ≥ 30% or of ≥ 40%, for example of about 40%.
Die Poren können dabei eine durchschnittliche Porengröße von ≤ 300 μm, beispielsweise ≤ 200 μm oder ≤ 100 μm oder ≤ 50 μm, aufweisen und beispielsweise ein perkolierendes Porennetzwerk mit einer Durchgangsverteilung in einem Bereich von ≥ 1 μm bis ≤ 20 μm, insbesodere von ≥ 1 μm bis ≤ 10 μm, zum Beispiel von etwa 5 μm, ergeben. Durch eine derartige Porendurchgangsverteilung kann vorteilhafterweise eine freie Gasdiffusion, insbesondere ohne das Auftreten eines so genannten Knudsen-Effekts, ermöglicht werden.The pores can have an average pore size of ≦ 300 μm, for example ≦ 200 μm or ≦ 100 μm or ≦ 50 μm, and, for example, a percolating pore network with a through-distribution in a range of ≥ 1 μm to ≦ 20 μm, in particular 1 μm to ≤ 10 μm, for example of about 5 μm. Such a pore penetration distribution advantageously allows free gas diffusion, in particular without the occurrence of a so-called Knudsen effect.
Der Trägerkörper kann insbesondere aus einem inerten Material ausgebildet sein. Dabei kann unter inert verstanden werden, dass das Material nicht als Elektrode oder Elektrolyt dient. Dabei kann das Brennstoffzellensystem beispielsweise als inert geträgertes Brennstoffzellensystem bezeichnet werden. The carrier body may in particular be formed from an inert material. In this case, inert can be understood as meaning that the material does not serve as an electrode or electrolyte. In this case, the fuel cell system may be referred to, for example, as an inertly supported fuel cell system.
Der Trägerkörper kann beispielsweise aus einem oder mehreren keramischen und/oder glasartigen Materialien ausgebildet sein. Zum Beispiel kann der Trägerkörper mindestens ein Material umfassen oder daraus ausgebildet sein, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Magnesiumsilikaten, insbesondere Forsterit, Zirkoniumdioxid, insbesondere dotiertes Zirkoniumdioxid, beispielsweise mit 6,5 Gew.-% oder mehr Yttriumoxid (Y2O3) dotiertes Zirkoniumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminiumoxid-Zirkoniumoxid-Gemischen, Spinellen, beispielsweise Magnesiumaluminat, Zirkoniumoxid-Glas-Gemischen, Zinkoxid und Mischungen davon.The carrier body can be formed, for example, from one or more ceramic and / or glassy materials. For example, the carrier body may comprise or be formed of at least one material selected from the group consisting of magnesium silicates, in particular forsterite, zirconium dioxide, in particular doped zirconium dioxide, for example with 6.5% by weight or more of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) doped zirconia, alumina, alumina-zirconia mixtures, spinels, for example, magnesium aluminate, zirconia-glass mixtures, zinc oxide, and mixtures thereof.
Insbesondere kann der Trägerkörper mindestens ein Magnesiumsilikat, insbesondere Forsterit, umfassen oder daraus ausgebildet sein. Forsterit basiert im Wesentlichen auf der allgemeinen Summenformel Mg2SiO4. Forsterit kann vorteilhafterweise elektrisch und ionisch hoch isolierend sein und beispielsweise bei 20 °C einen spezifischen elektrischen Widerstand von 1011 Ωm und bei 600 °C einen spezifischen elektrischen Widerstand von 105 Ωm aufweisen. So können vorteilhafterweise elektrische und ionische Kurzschlüsse vermieden und auf eine oder mehrere zusätzliche Isolationsschichten verzichtet werden. Weitere Vorteile von Forsterit sind dessen Sinterverhalten und dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient. So kann Forsterit vorteilhafte Schwindungseigenschaften und eine vorteilhafte Schwindungskinetik aufweisen. Der thermische Ausdehnungskoeffizient von Forsterit kann dabei zudem im Wesentlichen dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Materialien des Brennstoffzellenstacks beziehungsweise Funktionsschichtsystems entsprechen und etwa 10 bis 11·10–6K–1 betragen, was sich vorteilhaft auf eine gleichzeitige Sinterung (Cosinterung) des Trägerkörpers und der Interkonnektoren, insbesondere des Brennstoffzellenstacks beziehungsweise des Funktionsschichtsystems auswirkt. Zudem kann Forsterit über eine Reaktionssinterung aus kostengünstigen Rohstoffen, wie Talk und Magnesiumoxid gewonnen werden, was zur Kosteneinsparung bei der Herstellung weiter beiträgt.In particular, the carrier body may comprise or be formed from at least one magnesium silicate, in particular forsterite. Forsterite is based essentially on the general empirical formula Mg 2 SiO 4 . Forsterite can advantageously be highly electrically insulating and ionic and, for example, have a specific electrical resistance of 10 11 Ωm at 20 ° C. and a specific electrical resistance of 10 5 Ωm at 600 ° C. Thus, it is advantageously possible to avoid electrical and ionic short circuits and to dispense with one or more additional insulation layers. Further advantages of Forsterit are its sintering behavior and its thermal expansion coefficient. Thus, forsterite can have advantageous shrinkage properties and an advantageous shrinkage kinetics. The thermal expansion coefficient of Forsterit can also substantially correspond to the thermal expansion coefficient of the materials of the fuel cell stack or functional layer system and be about 10 to 11 · 10 -6 K -1 , which is advantageous to a simultaneous sintering (cosintering) of the carrier body and the interconnectors, in particular of the fuel cell stack or the functional layer system. In addition, forsterite can be obtained via a reaction sintering from inexpensive raw materials, such as talc and magnesium oxide, which further contributes to cost savings in the production.
Es ist auch möglich, dass der Trägerkörper ebenfalls ein Material mit Perowskit-Struktur umfasst oder daraus ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Material mit Perowskit-Struktur der Interkonnektoren zumindest isostrukturell mit dem Material mit Perowskit-Struktur des Trägerkörpers sein. It is also possible that the support body also comprises or is formed from a material having a perovskite structure. For example, the material with perovskite structure of the interconnectors can be at least isostructural with the material with perovskite structure of the carrier body.
Grundsätzlich ist es sowohl möglich, dass die Kathoden der Brennstoffzellen beziehungsweise die Kathodenschicht des Funktionsschichtsystems als auch die Anoden der Brennstoffzellen beziehungsweise die Anodenschicht des Funktionsschichtsystems an den Trägerkörper angrenzen.In principle, it is possible for the cathodes of the fuel cells or the cathode layer of the functional layer system as well as the anodes of the fuel cells or the anode layer of the functional layer system to be adjacent to the carrier body.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform grenzen jedoch die Kathoden der Brennstoffzellen beziehungsweise die Kathodenschicht des Funktionsschichtsystems an den Trägerkörper an. Die Anoden können dabei offen liegen beziehungsweise frei zugänglich sein. Dies bietet die Möglichkeit unedle Metalle und deren Legierungen, zum Beispiel Nickel oder Nickellegierungen, als Anodenmaterial und/oder als Material zur elektrischen Kontaktierung der über Interkonnektoren in Reihe und/oder parallel geschalteten Brennstoffzellen zu verwenden und dadurch die Material- und Herstellungskosten weiter zu reduzieren.In the context of a further embodiment, however, the cathodes of the fuel cells or the cathode layer of the functional layer system adjoin the carrier body. The anodes can be open or freely accessible. This offers the possibility of using base metals and their alloys, for example nickel or nickel alloys, as anode material and / or as material for electrically contacting the fuel cells connected in series and / or in parallel via interconnectors, thereby further reducing the material and manufacturing costs.
Der Brennstoffzellenstack kann, zum Beispiel in Form des Funktionsschichtsystems, beispielsweise auf der Innenseite oder auf der Außenseite, insbesondere auf der Innenseite, des, beispielsweise rohförmigen, Trägerkörpers aufgebracht sein.The fuel cell stack can be applied, for example in the form of the functional layer system, for example on the inside or on the outside, in particular on the inside, of the, for example, raw, carrier body.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform sind Interkonnektoren, insbesondere das (komplette) Funktionsschichtsystem, durch Siebdruck hergestellt. So können vorteilhafterweise dünne Elektrolyten realisiert werden, was sich vorteilhaft die Leitfähigkeit des Elektrolyten und damit die Leistungsperformance der Brennstoffzellen auswirkt.Within the scope of another embodiment, interconnectors, in particular the (complete) functional layer system, are produced by screen printing. Thus, advantageously, thin electrolytes can be realized, which advantageously affects the conductivity of the electrolyte and thus the performance of the fuel cell.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform sind die Materialien des Funktionsschichtsystems und gegebenenfalls der Trägerkörper co-gesintert, das heißt gleichzeitig gesintert. Wie bereits erläutert, können so vorteilhafterweise die Herstellungskosten reduziert werden.In a further embodiment, the materials of the functional layer system and optionally the carrier body are co-sintered, that is to say sintered simultaneously. As already explained, the production costs can advantageously be reduced in this way.
Vorteilhafterweise wird es insgesamt ermöglicht, ein Brennstoffzellensystem zur Verfügung zu stellen, in dem Brennstoffzellen durch Interkonnektoren in Reihe und/oder parallel geschaltet sind, welche aus einem Material ausgebildet sind, das sich pulvertechnisch verarbeiten lässt, in Anoden- und Kathodenatmosphäre stabil ist, eine gute elektronische Leitfähigkeit, beispielsweise von >1 S/cm, besitzt sowie beim Sintern keine den Stromfluss blockierenden Reaktionsprodukte mit Kathoden- und Anodenmaterialien bildet.Advantageously, it is altogether possible to make available a fuel cell system in which fuel cells are connected in series and / or in parallel by interconnectors which are formed from a material which can be powder-processed, is stable in the anode and cathode atmosphere, a good one has electronic conductivity, for example, of> 1 S / cm, and when sintering forms no current flow blocking reaction products with cathode and anode materials.
Insofern dies gewünscht ist, kann das Interkonnektormaterial so ausgestaltet werden, dass es beim Sintern auch gegenüber Träger- und Elektrolytmaterialien stabil ist.Insofar as this is desired, the interconnector material can be designed such that it is also stable to carrier and electrolyte materials during sintering.
Es ist jedoch auch möglich, das Interkonnektormaterial dabei so auszugestalten, dass es beim Sintern Stromfluss blockierende Reaktionsprodukte mit dem Träger- und Elektrolytmaterialien bildet, insbesondere um auf diese Weise einen parasitären Stromfluss zu unterdrücken. However, it is also possible to design the interconnector material such that it forms current-blocking reaction products with the carrier and electrolyte materials during sintering, in particular in order to suppress a parasitic current flow in this way.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid, der erfindungsgemäßen Brennstoffzelle, dem erfindungsgemäßen Verfahren, den erfindungsgemäßen Verwendungen, dem erfindungsgemäßen Energiesystem sowie mit der Figur verwiesen.With regard to further technical features and advantages of the fuel cell system according to the invention, reference is hereby explicitly made to the explanations in connection with the lanthanum strontium scandium manganese oxide according to the invention, the fuel cell according to the invention, the method according to the invention, the uses according to the invention, the energy system according to the invention and with the figure.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid, insbesondere mit Perowskit-Struktur, der allgemeinen chemischen Formel:
0,1 ≤ x ≤ 0,3
0,05 ≤ y ≤ 0,2 und
0,95 ≤ a ≤ 1,2, insbesodere 1 ≤ a ≤ 1,2 beziehungsweise 1 < a ≤ 1,2, oder 0,95 ≤ a ≤ 1 beziehungsweise 0,95 ≤ a < 1, ist. A further subject of the present invention is a lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide, in particular having a perovskite structure, the general chemical formula:
0.1 ≤ x ≤ 0.3
0.05 ≤ y ≤ 0.2 and
0.95 ≦ a ≦ 1.2, especially 1 ≦ a ≦ 1.2 and 1 <a ≦ 1.2, or 0.95 ≦ a ≦ 1 and 0.95 ≦ a <1, respectively.
Dabei ist insbesondere abhängig von dem Verhältnis zwischen Mn3+ und Mn4+. Zum Beispiel kann –0,3 ≤ δ ≤ 0,3, beispielsweise –0,2 ≤ δ ≤ 0,2 sein. Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxide mit a > 1 sind unter Sinterbedingungen instabil und können sich unter Sinterbedingungen in Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxide mit a = 1 umwandeln. Als Nebenphasen können sich dabei Lanthanoxid (La2O3) und Strontiumoxid (SrO) bilden. In Kontakt mit Zirkoniumoxid, beispielsweise yttriumstabilisiertem Zirkoniumdioxid (Y-ZrO2) und/oder scandiumstabilisiertem Zirkoniumdioxid (ScSZ), welches häufig als Elektrolytmaterial eingesetzt wird, können sich Lanthanzirkoniumoxid (La2Zr2O7) und Strontiumzirkoniumoxid (SrZrO3) bilden. Dadurch kann sich zwischen dem Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxide und dem Zirkoniumoxid, beispielsweise der Elektrolyten, eine elektrisch isolierende Grenzfläche bilden. Insofern das Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid als Interkonnektormaterial eingesetzt wird, ist dies vorteilhaft, da das Interkonnektormaterial eine elektrische Verbindung zwischen dem Kathodenmaterial und dem Anodenmaterial nicht aber zum Elektrolytmaterial gewährleisten soll. Nach einer Sinterung in Kontakt mit Zirkoniumoxid kann das Interkonnektormaterial eine Zusammensetzung mit a = 1 aufweisen.In particular, it depends on the ratio between Mn 3+ and Mn 4+ . For example, -0.3 ≦ δ ≦ 0.3, for example, -0.2 ≦ δ ≦ 0.2. Lanthanum-strontium-scandium-manganese oxides with a> 1 are unstable under sintering conditions and can transform under sintering conditions into lanthanum-strontium-scandium-manganese oxides with a = 1. Lanthanum oxide (La 2 O 3 ) and strontium oxide (SrO) can form as secondary phases. In contact with zirconia, for example, yttria-stabilized zirconia (Y-ZrO 2 ) and / or scandium-stabilized zirconia (ScSZ), which is often used as the electrolyte material, lanthanum zirconia (La 2 Zr 2 O 7 ) and strontium zirconia (SrZrO 3 ) may be formed. As a result, an electrically insulating interface can form between the lanthanum-strontium-scandium-manganese oxides and the zirconium oxide, for example the electrolyte. Insofar as the lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide is used as interconnector material, this is advantageous since the interconnector material is not intended to ensure an electrical connection between the cathode material and the anode material but to the electrolyte material. After sintering in contact with zirconia, the interconnect material may have a composition of a = 1.
Für a ≤ 1, insbesondere a < 1, wird die Reaktion mit Zirkoniumoxid, beispielsweise yttriumstabilisiertem Zirkoniumdioxid (Y-ZrO2) und/oder scandiumstabilisiertem Zirkoniumdioxid (ScSZ), und damit die Bildung einer elektrisch isolierenden Grenzfläche unterdrückt. Dies ist insbesondere für den Einsatz des Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxids als Kathodenmaterial und/oder Anodenmaterial, insbesondere Kathodenmaterial, erwünscht, da ansonsten kein Strom in den Elektrolyten fließen könnte.For a ≦ 1, in particular a <1, the reaction with zirconium oxide, for example yttrium-stabilized zirconium dioxide (Y-ZrO 2 ) and / or scandium-stabilized zirconium dioxide (ScSZ), and thus the formation of an electrically insulating interface is suppressed. This is particularly desirable for the use of the lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide as the cathode material and / or anode material, in particular cathode material, since otherwise no current could flow into the electrolyte.
Durch 0,1 ≤ x ≤ 0,3 kann vorteilhafterweise ein Material erzielt werden, welches sowohl als Interkonnektormaterial als Kathodematerial und/oder Anodenmaterial einsetzbar ist. Zudem kann durch einen derartigen Strontiumgehalt vorteilhafterweise eine Interdiffusion von Strontium zwischen dem erfindungsgemäßen Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid und einem, beispielsweise als Kathodenmaterial beziehungsweise Anodenmaterial eingesetzten, Lanthan-Strontium-Manganoxid mit ähnlichem Strontiumgehalt, zum Beispiel mit x ≈ 0,2, weitestgehend unterbunden werden. By 0.1.ltoreq.x.ltoreq.0.3, it is advantageously possible to obtain a material which can be used both as interconnector material as cathode material and / or anode material. In addition, by such a strontium advantageously an interdiffusion of strontium between the lanthanum strontium scandium manganese oxide according to the invention and, for example, used as a cathode material or anode material, lanthanum-strontium manganese oxide with similar strontium, for example, x ≈ 0.2, as far as possible be prevented.
Durch 0,05 ≤ y ≤ 0,2 kann zum Einen die Perowskit-Struktur bei niedrigen Partialdrücken stabilisiert werden. Zum Anderen kann durch 0,05 ≤ y ≤ 0,2 die chemische Stabilität des Materials in reduzierender Umgebung ausreichend erhöht werden, um auch einen Einsatz des Materials in Anodenatmosphäre beispielsweise als Interkonnektormaterial und/oder Anodenmaterial zu ermöglichen. Vorteilhafterweise können so zudem die Materialkosten gering gehalten werden.By 0.05 ≤ y ≤ 0.2, on the one hand, the perovskite structure can be stabilized at low partial pressures. On the other hand, by 0.05 ≦ y ≦ 0.2, the chemical stability of the material in a reducing environment can be sufficiently increased in order to also allow use of the material in anodes atmosphere, for example as interconnector material and / or anode material. Advantageously, in addition, the material costs can be kept low.
Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxide mit 1 ≤ a ≤ 1,2, beziehungsweise 1 < a ≤ 1,2 haben sich, insbesondere als Interkonnektormaterial, zur Herstellung von Interkonnektoren als vorteilhaft erwiesen, insbesondere wobei nach dem Sintern 0,95 ≤ a ≤ 1 sein kann. Lanthanum-strontium-scandium-manganese oxides with 1 ≦ a ≦ 1.2, or 1 <a ≦ 1.2 have proven to be advantageous, in particular as interconnector material, for the production of interconnectors, in particular wherein 0.95 ≦ a ≦ after sintering 1 can be.
Derartige Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxide mit 0,95 ≤ a ≤ 1 beziehungsweise 0,95 ≤ a < 1 haben sich zur Herstellung von Kathoden und/oder Anoden, insbesondere als Kathodenmaterial und/oder Anodenmaterial, als vorteilhaft erwiesen, insbesondere wobei nach dem Sintern 0,95 ≤ a ≤ 1 ble iben kann.Such lanthanum-strontium-scandium-manganese oxides with 0.95 ≦ a ≦ 1 or 0.95 ≦ a <1 have proven to be advantageous for the production of cathodes and / or anodes, in particular as cathode material and / or anode material, in particular sintering can remain 0.95 ≤ a ≤ 1.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxids wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystem, der erfindungsgemäßen Brennstoffzelle, dem erfindungsgemäßen Verfahren, den erfindungsgemäßen Verwendungen, dem erfindungsgemäßen Energiesystem sowie mit der Figur verwiesen.With regard to further technical features and advantages of the lanthanum-strontium-scandium manganese oxide according to the invention, reference is hereby explicitly made to the explanations in connection with the fuel cell system according to the invention, the fuel cell according to the invention, the method according to the invention, the uses according to the invention, the energy system according to the invention and with the figure.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Brennstoffzelle, welche umfassend mindestens ein erfindungsgemäßes Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid umfasst, wobei 0,95 ≤ a ≤ 1 beziehungsweise 0,95 ≤ a < 1 ist. Beispielsweise kann die Kathode der Brennstoffzelle und/oder die Anode der Brennstoffzelle und/oder ein elektrisches Verschaltungselement, beispielsweise ein Interkonnektor, der Brennstoffzelle das mindestens eine Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid umfasst oder daraus ausgebildet sein. Insbesondere kann ein elektrisches Verschaltungselement, beispielsweise ein Interkonnektor, der Brennstoffzelle das mindestens eine Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid umfasst oder daraus ausgebildet sein. A further subject matter of the present invention is a fuel cell comprising at least one lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide according to the invention, where 0.95 ≤ a ≤ 1 or 0.95 ≤ a <1. For example, the cathode of the fuel cell and / or the anode of the fuel cell and / or an electrical interconnection element, for example an interconnector, the fuel cell may comprise or be formed from the at least one lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide. In particular, an electrical interconnection element, for example an interconnector, of the fuel cell may comprise or be formed from the at least one lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Brennstoffzelle wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystem, dem erfindungsgemäßen Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid, dem erfindungsgemäßen Verfahren, den erfindungsgemäßen Verwendungen, dem erfindungsgemäßen Energiesystem sowie mit der Figur verwiesen.With regard to further technical features and advantages of the fuel cell according to the invention, reference is hereby explicitly made to the explanations in connection with the fuel cell system according to the invention, the lanthanum strontium scandium manganese oxide according to the invention, the method according to the invention, the uses according to the invention, the energy system according to the invention and with the figure.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, insbesondere zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems oder einer erfindungsgemäßen Brennstoffzelle.Another object of the present invention is a method, in particular for the production of a fuel cell system according to the invention or a fuel cell according to the invention.
In dem Verfahren kann insbesondere mindestens ein Interkonnektor des Brennstoffzellensystems durch Siebdruck hergestellt werden. Beispielsweise können dabei die Interkonnektoren durch Siebdruck hergestellt werden. Insbesondere kann dabei das (komplette) Funktionsschichtsystem durch Siebdruck hergestellt werden.In the method, in particular at least one interconnector of the fuel cell system can be produced by screen printing. For example, the interconnectors can be produced by screen printing. In particular, the (complete) functional layer system can be produced by screen printing.
Insbesondere kann mindestens ein Interkonnektor des Brennstoffzellensystems ein Material mit Perowskit-Struktur enthalten. In particular, at least one interconnector of the fuel cell system may contain a material having a perovskite structure.
Bei dem Material mit Perowskit-Struktur kann es sich beispielsweise um ein Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid, beispielsweise ein erfindungsgemäßes Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid, handeln. Dabei kann der mindestens eine Interkonnektor beispielsweise aus einem Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid, insbesondere einem erfindungsgemäßen Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid, mit 1 ≤ a ≤ 1,2, beispielsweise mittels Siebdruck, insbesondere angrenzend an ein Zirkonoxid basiertes Material, ausgebildet werden. Mittels Sintern kann dabei eine elektrisch isolierende Grenzfläche zwischen dem Zirkonoxid basierten Material und dem Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid ausgebildet werden, insbesondere wobei nach dem Sintern a ≤ 1 beziehungsweise a = 1 sein kann. The material having a perovskite structure may, for example, be a lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide, for example a lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide according to the invention. In this case, the at least one interconnector can be formed, for example, from a lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide, in particular a lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide according to the invention, with 1 ≦ a ≦ 1.2, for example by screen printing, in particular adjacent to a zirconium oxide-based material become. By means of sintering, an electrically insulating interface between the zirconia-based material and the lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide can be formed, in particular wherein a ≦ 1 or a = 1 can be after sintering.
Vorzugsweise werden in dem Verfahren die Materialien des Funktionsschichtsystems und gegebenenfalls der Trägerkörper co-gesintert.Preferably, in the method, the materials of the functional layer system and optionally the carrier body are co-sintered.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystem, dem erfindungsgemäßen Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid, der erfindungsgemäßen Brennstoffzelle, den erfindungsgemäßen Verwendungen, dem erfindungsgemäßen Energiesystem sowie mit der Figur verwiesen.With regard to further technical features and advantages of the method according to the invention, reference is hereby explicitly made to the explanations in connection with the fuel cell system according to the invention, the lanthanum strontium scandium manganese oxide according to the invention, the fuel cell according to the invention, the uses of the invention, the energy system according to the invention and with the figure.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxids als Interkonnektormaterial und/oder als Kathodenmaterial und/oder als Anodenmaterial und/oder zur Herstellung eines Interkonnektors einer Brennstoffzelle und/oder zur Herstellung einer Kathode einer Brennstoffzelle und/oder zur Herstellung einer Anode einer Brennstoffzelle und/oder zur Herstellung einer elektrisch isolierenden Grenzfläche, insbesondere zu einem Zirkonoxid-basierten Material, insbesondere einer Brennstoffzelle, und/oder zur Herstellung einer Brennstoffzelle.A further subject matter of the present invention is the use of a lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide according to the invention as interconnector material and / or as cathode material and / or as anode material and / or for producing an interconnector of a fuel cell and / or for producing a cathode of a fuel cell and / or or for producing an anode of a fuel cell and / or for producing an electrically insulating interface, in particular for a zirconium oxide-based material, in particular a fuel cell, and / or for producing a fuel cell.
Zur Herstellung eines Interkonnektors und/oder zur Herstellung einer elektrisch isolierenden Grenzfläche kann insbesondere 1 ≤ a ≤ 1,2 beziehungsweise 1 < a ≤ 1,2 sein. Vorteilhafterweise kann dadurch bewirkt werden, dass das Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid mit dem Zirkonoxid-basierten Material beziehungsweise einem Elektrolyten unter Ausbildung einer elektrisch isolierenden Grenzfläche reagiert.In particular, 1 ≦ a ≦ 1.2 or 1 <a ≦ 1.2 may be used for producing an interconnector and / or for producing an electrically insulating interface. Advantageously, it can thereby be effected that the lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide reacts with the zirconium oxide-based material or an electrolyte to form an electrically insulating interface.
In dem, insbesondere gesinterten, Interkonnektormaterial und/oder in dem, insbesondere ungesinterten und gesinterten, Kathodenmaterial und/oder in dem, insbesondere ungesinterten und gesinterten, Anodenmaterial und/oder zur Herstellung einer Kathode und/oder zur Herstellung einer Anode kann insbesondere 0,95 ≤ a ≤ 1 beziehungsweise 0,95 ≤ a < 1 sein. In the, in particular sintered, interconnector material and / or in the, in particular unsintered and sintered, cathode material and / or in the, in particular unsintered and sintered, anode material and / or for producing a cathode and / or for producing an anode can in particular 0.95 ≤ a ≤ 1 or 0.95 ≤ a <1, respectively.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems und/oder einer erfindungsgemäßen Brennstoffzelle und/oder eines erfindungsgemäß hergestellten Brennstoffzellensystems und/oder einer erfindungsgemäß hergestellten Brennstoffzelle als Hochtemperatur-Brennstoffzelle/n.Another object of the present invention is the use of a fuel cell system according to the invention and / or a fuel cell according to the invention and / or a fuel cell system according to the invention and / or a fuel cell produced according to the invention as a high temperature fuel cell / s.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Verwendungen wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystem, dem erfindungsgemäßen Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid, der erfindungsgemäßen Brennstoffzelle, dem erfindungsgemäßen Verfahren, dem erfindungsgemäßen Energiesystem sowie mit der Figur verwiesen. With regard to further technical features and advantages of the uses according to the invention, reference is hereby explicitly made to the explanations in connection with the fuel cell system according to the invention, the lanthanum strontium scandium manganese oxide according to the invention, the fuel cell according to the invention, the method according to the invention, the energy system according to the invention and with the figure.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Energiesystem, zum Beispiel eine Kraft-Wärme-Kopplungsanlage, beispielsweise für ein Wohn- oder Geschäftshaus, eine Industrieanlage, ein Kraftwerk oder ein Fahrzeug, zum Beispiel eine Mikro-Kraft-Wärme-Kopplungsanlage, und/oder ein Fahrzeug, welche/s ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem und/oder ein erfindungsgemäß hergestelltes Brennstoffzellensystem und/oder eine erfindungsgemäße Brennstoffzelle und/oder eine erfindungsgemäß hergestellte Brennstoffzelle umfasst und/oder verwendet. Unter einer (Mikro-)Kraft-Wärme-Kopplungsanlage kann insbesondere eine Anlage zur gleichzeitigen Erzeugung von Strom und Wärme aus einem Energieträger verstanden werden.Furthermore, the present invention relates to an energy system, for example a combined heat and power plant, for example for a residential or commercial building, an industrial plant, a power plant or a vehicle, for example a micro-cogeneration plant, and / or a vehicle which comprises / s a fuel cell system according to the invention and / or a fuel cell system produced according to the invention and / or a fuel cell according to the invention and / or a fuel cell produced according to the invention and / or used. A (micro) combined heat and power plant may, in particular, be understood to mean a plant for the simultaneous generation of electricity and heat from an energy source.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Energiesystems wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystem, dem erfindungsgemäßen Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid, der erfindungsgemäßen Brennstoffzelle, dem erfindungsgemäßen Verfahren, den erfindungsgemäßen Verwendungen sowie mit der Figur verwiesen.With regard to further technical features and advantages of the energy system according to the invention, reference is hereby explicitly made to the explanations in connection with the fuel cell system according to the invention, the lanthanum strontium scandium manganese oxide according to the invention, the fuel cell according to the invention, the method according to the invention, the uses according to the invention and with the figure.
Zeichnungdrawing
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnung veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnung nur beschreibenden Charakter hat und nicht dazu gedacht ist, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigtFurther advantages and advantageous embodiments of the objects according to the invention are illustrated by the drawing and explained in the following description. It should be noted that the drawing has only descriptive character and is not intended to limit the invention in any way. It shows
In der in
Die Punktierung des Trägerkörpers
Erfindungsgemäß enthält der Interkonnektor
(La,Sr)(Mn,Sc)O3 (LSSM) mit Perowskit-Struktur besitzt vorteilhafterweise eine ausreichende elektronische Leitfähigkeit in kathodischer (30 S/cm bei 800°C) und anodischer (5 S/cm bei 850°C) Atmosphäre. Es ist vorteilhafterweise von der Wärmeausdehnung her kompatibel mit den anderen Materialien in dem (Hochtemperatur)-Brennstoffzellensystem ((SO)FC). LSSM kann auch als Kathodenmaterial eingesetzt werden und ist isostrukturell mit dem Kathodenmaterial Lanthan-Strontium-Manganoxid (LSM) ((La,Sr)MnO3), weshalb sich bei einer Verwendung von LSSM als Interkonnektormaterial und LSSM beziehungsweise LSM als Kathodenmaterial vorteilhafterweise keine neuen Phasen an der Grenzfläche bilden. Im Fall einer Verwendung von LSSM als Interkonnektormaterial und LSM als Kathodenmaterial kann zwar ein nur leichter Konzentrationsausgleich des Scandium (Sc) auftreten, welcher jedoch im Wesentlichen unschädlich ist. Durch Verwendung von LSSM als Interkonnektor und Kathodenmaterial ist es zudem möglich einen Scandium-Konzentrationsausgleich zu vermeiden. LSSM kann an der Grenzfläche zu einem aus Zirkoniumdioxid (ZrO2) ausgebildeten Elektrolyten zwar zu Lanthanzirkonat (La2Zr2O7) reagieren, die resultierende Reaktionsschicht ist jedoch nur sehr dünn, beispielsweise < 100 nm dick, und zudem, da über diese Grenzfläche kein Strom fließen muss, für die Funktion unschädlich. Vorteilhafterweise sind zudem die pulvertechnischen Verarbeitungseigenschaften von LSSM denen von LSM sehr ähnlich. (La, Sr) (Mn, Sc) O 3 (LSSM) with perovskite structure advantageously has sufficient electronic conductivity in cathodic (30 S / cm at 800 ° C) and anodic (5 S / cm at 850 ° C) atmosphere , It is advantageously compatible in thermal expansion with the other materials in the (high temperature) fuel cell system ((SO) FC). LSSM can also be used as a cathode material and is isostructural with the cathode material lanthanum-strontium-manganese oxide (LSM) ((La, Sr) MnO 3 ), which is why when using LSSM as interconnector material and LSSM or LSM as the cathode material advantageously no new phases form at the interface. In the case of using LSSM as interconnector material and LSM as cathode material, although only a slight concentration balance of scandium (Sc) can occur, which is essentially harmless. By using LSSM as interconnector and cathode material, it is also possible to avoid scandium concentration compensation. Although LSSM can react to form lanthanum zirconate (La 2 Zr 2 O 7 ) at the interface with an electrolyte formed from zirconium dioxide (ZrO 2 ), the resulting reaction layer is only very thin, for example <100 nm thick, and also beyond this interface no current must flow, harmless to the function. Advantageously, the powder processing properties of LSSM are also very similar to those of LSM.
Die Dotierung mit Scandium (Sc) stabilisiert vorteilhafterweise das in reduzierender Umgebung instabile Lanthan-Strontium-Manganoxid (LSM), weshalb Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid (LSSM) vorteilhafterweise auch für einen Einsatz in Anodenatmosphäre geeignet ist. Vorzugsweise wird Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid (LSSM) der Zusammensetzung (La1-xSrx)aMn1-yScyO3-δ mit x = 0,1... 0,3, y = 0,05... 0,2 und a = 0,95... 1 eingesetzt. Das Lanthan-Strontium-Scandium-Manganoxid (LSSM) kann vorteilhafterweise als Pulver zu einer Siebdruckpaste verarbeitet und daraus zusammen mit den anderen Komponenten das Elektroden-Elektrolyt-Funktionsschichtpakets hergestellt und anschließend gesintert werden. The doping with scandium (Sc) advantageously stabilizes the lanthanum-strontium-manganese oxide (LSM) which is unstable in reducing environment, which is why lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide (LSSM) is advantageously also suitable for use in anodes atmosphere. Preferably, lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide (LSSM) of the composition (La 1-x Sr x ) a Mn 1 -y Sc y O 3 -δ with x = 0.1 ... 0.3, y = 0, 05 ... 0.2 and a = 0.95 ... 1 are used. The lanthanum-strontium-scandium-manganese oxide (LSSM) can advantageously be processed as a powder into a screen-printing paste and, together with the other components, used to produce the electrode-electrolyte functional-layer package and then to sinter it.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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