DE19817510B4 - Oxidkeramischer Brennstoffzellenstapel, Verfahren zum Herstellen desselben und Verfahren zum Herstellen einer Elektrode eines oxidkeramischen Brennstoffzellenstapels - Google Patents

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Abstract

Oxidkeramischer Brennstoffzellenstapel, aufweisend:
eine Mehrzahl von im Inneren durch eine Sammelleitung verbundene, in Reihe geschaltete Brennstoffzellen, wobei jede Zelle eine Anodenelektrode und eine Kathodenelektrode aufweist;
mindestens einen Brennstoffgas- oder Oxidansgasanschluss, der mit den Brennstoffzellen verbunden ist;
wobei mindestens eine Elektrode in jeder Zelle ein poröser Verbund eines zusammenhängenden Netzwerks einer ionisch leitenden Phase und eines zusammenhängenden Netzwerks einer elektrisch leitenden Phase und einer aktiven elektrokatalytischen Phase ist, die in der Elektrode dispergiert ist, welche mit beiden leitenden Phasen in Kontakt steht; wobei die ionisch leitende Phase Yttrium-stabilisiertes Zirkoniumoxid umfasst, und die elektronisch leitende Phase Lanthanmanganit, Strontium-dotiertes Lanthanmanganit, Praseodymmanganit, Strontium-dotiertes Praseodymmanganit oder eine Mischung davon, umfasst, und wobei der Elektrokatalysator die Verbindung PrCoO3 umfasst.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen oxidkeramischen Brennstoffzellenstapel, ein Verfahren zum Herstellen desselben und ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrode eines oxidkeramischen Brennstoffzellenstapels.
  • Eine elektrochemische Festkörperzelle umfasst zwei Elektroden, die Anode und die Kathode, und eine dichte Festelektrolytmembran, welche die Anoden- und Kathodenbereiche der Zelle voneinander trennen. Die anodischen und kathodischen Reaktionen finden jeweils entsprechend an der Anoden-/Elektrolytengrenzfläche und an der Kathoden-/Elektrolytengrenzfläche statt. Die Festelektrolytmembran besteht aus einem Material, das in der Lage ist, Ionenarten weiterzuleiten, wie etwa Sauerstoffionen, Natriumionen, Fluoridionen oder Wasserstoffionen; sie hat dabei jedoch eine geringe elektrische Leitfähigkeit. Die Elektrolytmembran muss für die elektrochemischen Reaktanten undurchlässig sein.
  • Es ist bekannt, eine oxidkeramische Brennstoffzelle herzustellen, die eine dichte Elektrolytmembran, bestehend aus einem keramischen Sauerstoffionenleiter, einer porösen Anodenschicht, bestehend aus einer leitenden Keramik oder einem Metall, oder ganz allgemein gesprochen, einem Keramik-Metall-Verbundstoff in Kontakt mit der Elektrolytmembran auf der Brennstoffseite der Zelle, und einer porösen Kathodenschicht, bestehend aus einem elektronisch leitenden Metalloxid auf der Oxidansseite der Zelle, umfasst, welche Elektrizität durch die elektrochemische Reaktion zwischen einem Brennstoff und einem Oxidans erzeugt. Diese elektrochemische Nettoreaktion ist mit Ladungstransferschritten verbunden, die an der Grenzfläche zwischen der ionisch leitenden Elektrolytmembran, der elekt ronisch leitenden Elektrode und der Gasphase (Brennstoff oder Sauerstoff) stattfinden.
  • Elektrodenstrukturen, die eine poröse Schicht von Elektrolytpartikeln auf einer dichten Elektrolytmembran, mit elektrokatalytischem Material auf und in der porösen Elektrolytschicht, umfassen, sind bekannt. Bei solchen Elektroden ist das elektrokatalytische Material semi-kontinuierlich auf der Oberfläche des porösen Elektrolytmaterials ausgebildet, um eine Drei-Phasen-Grenzschicht (TPB) zu erzeugen, wo das Elektrolytmaterial, der Elektrokatalysator und das Gas miteinander in Kontakt stehen. Die Elektrode wird durch Aufbringen eines Elektrokatalysator-Precursormaterials in Form einer Aufschlämmung auf einer porösen Elektrolytstruktur hergestellt; und anschließend wird das Precursormaterial erwärmt, um den Elektrokatalysator zu bilden. Es ist allerdings erforderlich, den Prozess des Aufbringens des Elektrokatalysator-Precursormaterials auf dem porösen Substrat mehrere Male zu wiederholen, um genügend Elektrokatalysatormaterial zu gewinnen, um eine Brennstoffzelle mit den gewünschten Leistungseigenschaften zu erhalten.
  • Für Brennstoffzellenanwendungen dürfte dieses Verfahren zum Herstellen der Elektrokatalysatorschicht in und auf der porösen Elektrolytstruktur durch wiederholtes Aufbringen des Elektrokatalysatorschlamms mehr Verfahrensschritte bei der Herstellung der Brennstoffzelle verursachen, als in einem kommerziellen Herstellungsprozess erwünscht wäre. Außerdem dürften die Leistungseigenschaften der durch solche Prozesse erzeugten Elektrodenstruktur, wie etwa die Spannung bei einer bestimmten Stromdichte, für bestimmte Anwendungen kaum wünschenswert sein.
  • Die US-A-3 377 203 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Brennstoffzellen aus Festelektrolyt- und Keramikoxid-Elektrodenschichten durch Aufsintern der Elektrodenschichten auf dem Elektrolyten. Die US-A-4 767 518 offenbart eine Festoxidelektrode (Anode), die aus metallischen Partikeln hergestellt ist, welche durch stabilisiertes Zirkoniumoxid, das auch Praseodym (Pr) enthalten kann, immobilisiert werden. Das Pr kann in Form einer Lösung zugefügt werden. Die US-A-4 885 078 offenbart eine elektrochemische Vorrichtung, bei der es sich um eine Zelle handeln kann, die eine poröse Elektrode umfasst, welche eine Ablagerung von Metalloxid oder Metallsalz enthält, das in der Lage ist, beim Erwärmen Metalloxid zu bilden, wobei das Metall aus Pr bestehen kann. Die US-A-5 021 304 offenbart ein Verfahren zum Aufbringen einer getrennten elektronisch leitenden Schicht auf einer porösen Elektrode und weist die Schritte des Aufbringens einer Mischung aus Metallsalzen einschließlich der Nitrate auf den Elektroden mit einer oberflächenaktiven Substanz, sowie des Erwärmens auf, um Oxide zu bilden. Pr-Oxid ist in einer Liste von dotierten Oxiden enthalten, die benutzt werden können. Die US-A-4 702 971 offenbart eine Brennstoffzelle mit Brennstoffgas- und Sauerstoffgasanschluss, in welcher die Anode aus einer ionisch leitenden Phase, wie z.B. Yttriumoxid stabilisiertes Zirkoniumdioxid, und einer elektrisch leitenden Phase, wie z.B. LaMnO3 oder LaCrO3, besteht und mit einer ionisch elektrisch leitenden Beschichtung von Ce- oder U-Oxiden überzogen ist. Die Ceroxide oder Uranoxide werden zusätzlich mit Seltenerdeelementen dotiert.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben erwähnten Unzulänglichkeiten der bekannten Brennstoffzellenstapel und ihrer Herstellungsverfahren zu vermeiden. Dies wird erfindungsgemäß durch einen oxidkeramischen Brennstoffzellenstapel gemäß Anspruch 1, ein Verfahren zum Herstellen eines oxidkeramischen Brennstoffzellenstapels gemäß Anspruch 2 und ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrode eines oxidkeramischen Brennstoffzellenstapels gemäß Anspruch 8 und erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens nach Anspruch 2 sind in den Unteransprüchen 3 bis 7 angeführt. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens nach Anspruch 8 sind in den Unteransprüchen 9 und 10 angeführt.
    •
  • Die Erfindung wird im Nachfolgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Figuren werden nachfolgend kurz beschrieben.
  • 1–5 sind Diagramme, von denen jedes die Zellenspannung und die Leistungsdichte über der Stromdichte wiedergibt, und die das Leistungsverhalten der Anoden-/Elektrolyt/Kathoden-Strukturen veranschaulichen, sowohl vor der Infiltration (1) als auch in dem gemäß der Erfindung hergestellten und getesteten Zustand (2–5);
  • 6 ist eine zerlegte schematische, perspektivische und im Zustand vor dem Zusammenbau befindliche Darstellung eines Abschnittes einer Querströmungs-Flachplattenkonstruktion in Gestalt einer ebenen oxidkeramischen Brennstoffzellenkonfiguration (SOFC), hergestellt gemäß der Erfindung;
  • 7 ist eine schematische, perspektivische Darstellung eines Abschnittes eines gewellten, monolithischen Parallelströmungs-oxidkeramischen Brennstoffzellenstapels gemäß der Erfindung;
  • 8 ist eine perspektivische Darstellung eines Abschnittes eines gewellten, monolithischen Querströmungs-oxidkeramischen Brennstoffzellenstapels, hergestellt gemäß der Erfindung; und
  • 9 ist eine perspektivische, schematische Darstellung eines Abschnitts der Querströmungs-Flachplattenkonstruktion in Gestalt der SOFC-Konfiguration nach dem Zusammenbau und hergestellt gemäß der Erfindung.
  • Die nachfolgenden Beispiele haben den Zweck, die Erfindung zu veranschaulichen und sollen nicht als Begrenzung derselben angesehen werden. Wenn nichts anderes gesagt ist, sind alle Anteile und Prozentsätze Gewichtsangaben.
  • Alle gemeinsam gebrannten Brennstoffzellen der Erfindung wurden in der in den folgenden Abschnitten beschriebenen Weise hergestellt. Der Ausdruck "gemeinsam gebrannt" soll aber auch alle Zellen umfassen, die getrennt gebrannt und anschließend mit den Drahtverbindungen in einem Stapel zusammengebaut wurden und dann ausreichend erwärmt worden sind, um die Anschlüsse zwischen den Zellen und Drahtverbindungen zu versiegeln. Weiter soll der Ausdruck "Katalysatorprecursor" auch Precursoren anderer Typen von Katalysatoren umfassen (beispielsweise Reformerkatalysatoren).
  • Eine Scheibe von 3,18 cm Durchmesser wurde aus 2,5 g einer Mischung aus NiO (62 Gew.-%)/YSZ (38 Gew.-%) gepresst. Die Buchstaben YSZ bedeuten Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumoxid. Die Mischung aus NiO/YSZ wurde durch Kugelmühlenaufbereitung von 31,0 g NiO, 19,0 g YSZ und 1,45 g eines Styrol-Butadien-Latexbinders in 65 ml Ethanol und 10 ml Wasser während 1,5 Tagen zubereitet. Ein dünner Überzug von YSZ (das ionisch leitende Elektrolytmaterial) wurde auf einer Seite der NiO/YSZ-Platte aufgebracht, und zwar durch Platzieren von 7 bis 8 Tropfen einer Dispersion von YSZ in absolutem Ethanol auf der Stirnseite der Platte und schnelles Kippen der Platte in einer kreisförmigen Weise, um die Stirnfläche der Platte vollständig und so gleichmäßig wie möglich zu bedecken. Die Dispersion wurde durch Beschallen einer Suspension von 0,5 g von YSZ in 20 ml absolutem Ethanol während etwa 4 Minuten mit einem Titanhorn beschallt. Die beschichtete Platte konnte während 50 Minuten unter einer Glasabdeckhaube trocknen. Die Beschichtungsprozedur wurde drei weitere Male für insgesamt vier Anwendungen wiederholt (dies ergibt typischerweise eine gesinterte YSZ-Elektrolytmembran von etwa 15 μm Dicke).
  • Als nächstes wurde ein Überzug aus einer Mischung von YSZ (ionenleitendes Material), LSM (La1–a, SraMn3–σ-elektrisch leitendes Material) und Graphit (flüchtiges porenbildendes Material) auf die Stirnfläche der Platte aufgebracht, die zuvor mit YSZ überzogen worden war. Die YSZ/LSM/Graphitmischung wurde durch Beschallen während 4 Minuten einer Suspension, bestehend aus 1,8 g YSZ, 1,4 g LSM (La0,8Sr0,2MnO3) und 1,5 g Graphit (325 Maschengröße) in 22 ml absolutem Ethanol zubereitet. Nach dem Trocknen während etwa 2 Stunden wurde die Scheibe gebrannt, um die flüchtigen Porenformer und den Binder auszubrennen und die Struktur zu sintern, gemäß dem folgenden Plan: Erhitzen von Zimmertemperatur auf 300° C in 1:10 (1 Stunde 10 Minuten), 300° C auf 750° C in 5:00, 750° C auf 800° C in 1:30, 800° C auf 1200° C in 2:30, 1200°C auf 1225° C in 3:00, Abkühlen von 1225° C auf 1000° C in 2:00, 1000° C auf 500° C in 2:30 und dann Abkühlen im Ofen 500° C auf Raumtemperatur (RT). Nach dem Brennen besaß die Dreischichtplatte einen Durchmesser von etwa 2,54 cm Durchmesser und war leicht verzogen. Die Dreischichtplatte wurde durch Brennen unter Gewichtsauflage während 3 Stunden bei 1250° C planiert.
  • Platintinte wurde auf die Stirnflächen der Brennstoffzelle gestrichen und bei 900° C während 1 Stunde gebrannt. Nach dem Abkühlen wurde ein zweiter Überzug von Pt-Tinte bei, sowohl auf der Anoden- als auch der Kathodenstirnseite, befestigtem Silbermaschennetz aufgebracht. Der Zellenaufbau wurde dann für 2 Stunden bei 875° C gebrannt. Die Pt-Tinte und das Silbernetz dienen als Stromkollektoren für das Zellentestgerät und werden benötigt, um den Aufbau der Zelle zu vollenden.
  • Die Zellenleistungsdaten wurden bei 800° C unter Verwendung von angefeuchtetem Wasserstoff (etwa 3% Wasser) als Brennstoffgas und Luft als das oxidierende Gas ermittelt. Die Luftströmung über die Kathode hinweg wurde mit etwa 500 ml/Minute unterhalten, und die Brennstoffströmung über die Anode hinweg wurde mit etwa 150 ml/Minute unterhalten. Die Strom-Spannungs-Charakteristik der Brennstoffzelle vor der Infiltration ist in 1 dargestellt. Diese Daten wurden mit einem Hewlett-Packard DC-Eletronic Load im Konstantspannungsmodus gesammelt. Die Zelle erzeugte eine Spitzenleistungsdichte von 0,41 W/cm2. Die Steilheit der Kurve der Zellenspannung zur Stromdichte ist der spezifische Flächenwiderstand (ASR) der Zelle (ASR = 0,55 Ohm-cm2 von 1).
  • Dann wurde der Zellenaufbau auf Raumtemperatur abgekühlt, und 1 M wässrige Lösung von (Pr) Praseodym-Nitrat und 1 M (Co) Kobalt-Nitrat wurden auf der Kathode aufgebracht. Nach dem Trocknen der Kathode während einiger Minuten wurde 1 M Lösung von Pr-, Co- und Ag-Nitrat in Wasser auf die Kathode aufgebracht. Die Zelle wurde dann erneut auf 800° C erhitzt. Nach der Herstellung des Gleichgewichts während 30 Minuten bei 800° C erzeugte die Zelle eine Spitzenleistung von 0,92 W/cm2, ASR = 0,25 Ohm-cm2, wie in 2 dargestellt. Nach annähernd 20 Stunden bei 800° C erzeugte die Zelle eine Spitzenleistung von 0,74 W/cm2, ASR = 0,33 Ohm-cm2, wie in 3 dargestellt. Die Zelle wurde dann kontinuierlich bei einer Stromdichte von 0,3 A/cm2 betrieben. Nach annähernd 32 Stunden unter Last erzeugte die Zelle eine Spitzenleistung von 0,72 W/cm2, ASR = 0,33 Ohm-cm2 (4). Nach 77 Stunden unter Last erzeugte die Zelle eine Spitzenleistung von 0,66 W/cm2, ASR = 0,35 Ohm-cm2 (5).
  • Jeder beliebige Elektrokatalysator kann durch Wärmebehandlung eines Lösungsprecursors oder der Restverdampfung eines Lösungsprecursors in der porösen Elektrodenstruktur durch Infiltrieren der Elektrode mit dem Lösungsprecursor und anschließender Wärmebehandlung des Brennstoffzellenstapels gebildet werden. Lösungsprecursoren für den Elektrokatalysator umfassen wässrige und nicht wässrige Lösungen von Metallsalzen, wie etwa Nitraten, Acetaten und Citraten. Weiter kann jeder beliebige Elektrokatalysator, der durch Abscheiden von einem oder Zersetzen eines Gasphasenprecursors erzeugt werden kann, auch in die poröse Elektrodenstruktur durch Infiltrieren der Elektrode mit dem genannten Gasphasenprecursor gebildet werden. Wenngleich das obige Beispiel die Einleitung eines Elektrokatalysators in eine poröse Kathode beschreibt, kann die gleiche Methode benutzt werden, um einen Elektrokatalysator in eine poröse Anode einzuleiten.
  • Das Hinzufügen des Elektrokatalysators, nachdem der SOFC-Stapel aufgebaut ist, verbessert die Stapelleistung durch Verkleinern der Katalysatorpartikelgröße und Eliminieren der Hochtemperaturreaktionen zwischen dem Katalysator und anderen Stapelkomponenten, was die Verwendung von aktiveren Katalysatoren erlaubt, die bisher als inkompatibel betrachtet wurden.
  • Bezug nehmend auf die 6-9 zeigen sie mehrere Ausführungsformen von ebenen oxidkeramischen Brennstoffzellenstapeln mit der Verbundelektrodenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung. Insbesondere, Bezug nehmend auf 6, zeigt diese eine zerlegte, perspektivische Darstellung vor Abschluss des Zusammenbaus einer Querströmungs-Flachplattenkonstruktion in Gestalt einer ebenen oxidkeramischen Brennstoffzellen-Konfiguration (SOFC), allgemein mit 10 bezeichnet. Die Flachplattenkonstruktion der ebenen SOFC 10 umfasst mehrere Elemente, die übereinander in einem sich wiederholenden Muster bzw. in einer Einheit übereinandergestapelt sind. Beginnend am oberen Ende der 6 ist eine erste Endplatte 20 mit einer Anzahl von darin angebrachten Durchgangskanälen 25 vorgesehen, die es einem Oxidans 80, wie etwa Luft oder O2, oder einem Brennstoff 90, wie etwa H2 oder CO, erlaubt, in engem Kontakt mit der nächsten Schicht hindurchzuströmen. Gemäß 6 grenzen die Durchtrittskanäle 25 der ersten Endplatte 20 an eine nächste Schicht an, die eine Anodenelektrode 30 umfasst, welche vorteilhafterweise aus Ni-ZrO2-Cermet hergestellt ist. Die Anodenschicht 30 steht wiederum in direktem Kontakt mit einem festen Elektrolyten 40, der vorteilhafterweise aus Y2O3-stabilisiertem ZrO2 hergestellt ist. Die feste Elektrolytschicht 40 trennt die Anodenschicht 30 von einer nächsten Schicht, welche die Kathodenelektrode 50 umfasst. Schließlich ist eine bipolare Trennplatte 60 angrenzend an die Kathodenelektrode 50 vorgesehen. Die bipolare Trennplatte 60 ist ebenfalls mit einer Anzahl von Durchtrittskanälen 65 und 25 versehen, um für den Durchfluss eines Oxidans 80 und/oder eines Brennstoffes 90 durch sie hindurch in engem Kontakt mit jeder der Schichten zu sorgen, die der bipolaren Trennplatte 60 benachbart sind. Wie dargestellt, fördern die Durchtrittskanäle 25 den Brennstoff 90 in engem Kontakt mit den angrenzenden Anodenschichten 30 durch sie hindurch, während die Durchtrittskanäle 65 das Oxidans 80 in engem Kontakt mit den angrenzenden Kathodenschichten durch sie hindurchführen. Die ebene SOFC-Konfiguration wiederholt sich dann, wie in 6 dargestellt.
  • Die 7 und 8 veranschaulichen weitere Ausführungsformen und stellen schematische, perspektivische Ansichten eines Abschnittes einer gewellten, monolithischen oxidkeramischen Brennstoffzellen-Konstruktion (SOFC) dar, die gemäß der Erfindung hergestellt ist. 7 zeigt eine Parallelströmungskonstruktion 100, bei der das Oxidans 80 und der Brennstoff 90 durch die SOFC 100 in Richtungen strömen, die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, während 8 eine Querströmungskonstruktion 200 in Bezug auf die Strömung des Oxidans 90 und des Brennstoffes 90 durch sie hindurch darstellt (d.h., das Oxidans 80 und der Brennstoff 90 strömen durch die SOFC 200 im Wesentlichen rechtwinklig zueinander hindurch). Wie in den 7 und 8 dargestellt, kann die bipolare Trennplatte 60 auch als eine Verdrahtung 60 betrachtet werden, wenn man ihre Platzierung zwischen der Anode 30 auf der einen Seite der Verdrahtung 60 und die der Kathode 50 auf der entgegengesetzten Seite der Verdrahtung 60 ansieht. Die Zwischenverbindungsschichten 60 sind zwischen den Anoden- bzw. Kathodenschichten 30 bzw. 50 von angrenzenden Zellen oder sich wiederholenden Einheiten platziert, um elektrische Verbindungen von Zelle zu Zelle zu schaffen und als Barriere zwischen den Zellen zu dienen, um die Migration von Brennstoff oder Oxidans zwischen ihnen zu verhindern.
  • Schließlich ist unter Bezugnahme auf 9 eine schematische Darstellung, wiederum perspektivisch, eines Abschnittes einer Querströmungs-Flachplattenkonstruktion in Gestalt einer ebenen SOFC-Konfiguration 300 gezeigt, nachdem sie gemäß der Erfindung zusammengebaut worden ist. Wie zu sehen ist, umfassen die Schichten der sich wiederholenden Zelleneinheit 400 eine Kathode 50, einen Elektrolyten 40, eine Anode 30 und ein Zwischenverbindungselement 60, die sich so oft wie nötig wiederholen, um die oxidkeramische Brennstoffzelle 300 zu bilden.
  • Wenngleich spezifische Ausführungsformen der Erfindung im Einzelnen dargestellt und beschrieben worden sind, um die Anwendung der Prinzipien der Erfindung zu veranschaulichen, kann die Erfindung natürlich auch in anderer Weise verkörpert werden, ohne von ihren Prinzipien abzuweichen.

Claims (10)

  1. Oxidkeramischer Brennstoffzellenstapel, aufweisend: eine Mehrzahl von im Inneren durch eine Sammelleitung verbundene, in Reihe geschaltete Brennstoffzellen, wobei jede Zelle eine Anodenelektrode und eine Kathodenelektrode aufweist; mindestens einen Brennstoffgas- oder Oxidansgasanschluss, der mit den Brennstoffzellen verbunden ist; wobei mindestens eine Elektrode in jeder Zelle ein poröser Verbund eines zusammenhängenden Netzwerks einer ionisch leitenden Phase und eines zusammenhängenden Netzwerks einer elektrisch leitenden Phase und einer aktiven elektrokatalytischen Phase ist, die in der Elektrode dispergiert ist, welche mit beiden leitenden Phasen in Kontakt steht; wobei die ionisch leitende Phase Yttrium-stabilisiertes Zirkoniumoxid umfasst, und die elektronisch leitende Phase Lanthanmanganit, Strontium-dotiertes Lanthanmanganit, Praseodymmanganit, Strontium-dotiertes Praseodymmanganit oder eine Mischung davon, umfasst, und wobei der Elektrokatalysator die Verbindung PrCoO3 umfasst.
  2. Verfahren zum Herstellen eines oxidkeramischen Brennstoffzellenstapels, welches folgende Schritte umfasst: – Herstellen einer porösen Verbundstruktur, welche eine poröse Anodenelektrode und eine poröse Kathodenelektrode umfasst; – elektrisch in Reihe Verbinden einer Vielzahl von Brennstoffzellen; – Sintern der verbundenen Brennstoffzellen; und – Infiltrieren der Vielzahl von Brennstoffzellen mit einem Katalysatorprecursor durch Einleiten einer Lösung oder Dispersion des Ka talysatorsprecursors in mindestens einen Abschnitt jeder Zelle durch einen Brennstoffgas- oder Oxidansgasanschluss, der an jeder Zelle angeschlossen ist, und – Erwärmen der infiltrierten Brennstoffzellen auf eine Temperatur, die ausreicht, um aktive Katalysatorpartikel aus dem Katalysatorprecursor in der porösen Struktur des Verbundes zu bilden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem als Katalysatorprecursor ein Precursor eines Elektrokatalysators verwendet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem als Katalysatorprecursor eine Lösung eines Metallsalzes verwendet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem als Lösung ein metallisches Nitrat, Acetat oder eine Citratlösung verwendet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem als Lösung ein Nitrat, bestehend aus mindestens einem der Elemente Pr, Co oder Ag verwendet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Elektrokatalysator die Verbindung PrCoO3 umfasst.
  8. Verfahren zum Herstellen einer Elektrode eines oxidkeramischen Brennstoffzellenstapels, welches folgende Schritte umfasst: – Bilden eines porösen Verbundes aus einem zusammenhängenden Netzwerk einer ionisch leitenden Phase, welche Yttrium-stabilisiertes Zirkoniumoxid umfasst, und einem zusammenhängenden Netzwerk einer elektronisch leitenden Phase, welche Lanthanmanganit, Strontium-dotiertes Lanthanmanganit, Praseodymmanganit, Strontium-dotiertes Praseodymmanganit oder eine Mischung davon, umfasst; – Infiltrieren des porösen Verbundes mit einer Lösung eines metallischen Nitrats, welche Praseodymnitrat und Kobaltnitrat umfasst; und – Erwärmen des porösen Verbundes auf eine Temperatur, die ausreicht, um in dem porösen Verbund PrCoO als Elektrokatalysator zu bilden.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem eine Temperatur zur Elektrokatalysatorbildungen ungefähr 800°C eingestellt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem das Infiltrieren durch einen Brennstoffgas- oder Oxidansgasanschluss durchgeführt wird, welcher an jeder Zelle angeschlossen ist.
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