Keramische Funktionsmaterialien und Materialverbünde für Energieanwendungen

 

Mischleitende Metalloxide haben die Fähigkeit, sowohl ionische als auch elektronische Ladungsträger zu transportieren. Damit erschließt sich für diese Materialklasse eine Reihe potentieller Anwendungen, wie Elektroden für Hochtemperatur-Brennstoffzellen und Dampfelektrolysezellen, keramische Membranen für die Gastrennung, und Hochtemperaturbatterien.

Ziele unserer Forschungsaktivitäten

  • die experimentelle Bestimmung von Transportparametern, dieden Ladungsträgertransport in mischleitenden Oxiden unter modell- und anwendungsnahen Bedingungen charakterisieren.
  • die Aufklärung von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen in mischleitenden Oxiden
  • Vorhersagen über das Transportverhalten von funktionellen Einheiten zum Beispiel Hochtemperaturbatterien, die mischleitende Oxide enthalten.
  • Identifikation und Charakterisierung von Degradationserscheinungen, die während des Hochtemperaturbetriebs auftreten.

Methoden

  • Gaspermeationsmessungen, Massenspektrometrie / Gaschromatografie
  • Leitfähigkeitsmessungen, DC
  • Impedanzspektrometrie
  • FE-Multiphysik-Simulationen
  • Defektchemische Modellierung
  • Materialcharakterisierung mittels REM/EDX und Röntgendiffraktometrie

Aktuelle Projekte und Foschungsaktivitäten

Green-CC „Graded Membranes for energy efficient new genearation carbon capture processes“

HORIZONT „HOCHTEMPERATUR-WASSERELEKTROLYSE: IDENTIFIZIERUNG, INTERPRETATION UND REDUZIERUNG DER ZELLDEGRADATION“, abgeschlossen 2015

HI-MS, Helmholtz Institut Münster