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Hier Teilantrag MPI Stuttgart zu ProtOMem Dachantrag IEK-1 Jülich

Description: Das Projekt "Hier Teilantrag MPI Stuttgart zu ProtOMem Dachantrag IEK-1 Jülich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für Festkörperforschung durchgeführt. Im ProtOMem-Projekt werden Membranen zweier Materialklassen (Perowskite, Fluorite) entwickelt, welche eine hohe Relevanz für die 'Energiewende' besitzen: (i) protonenleitende Elektrolyte für keramische protonenleitende Brennstoffzellen bei mittleren Einsatztemperaturen; (ii) protonisch-elektronisch mischleitende wasserstoffpermeable Membranen zur Anwendung in Wasser-Gas-Shift-Reaktoren. Die Leistungsfähigkeit beider Komponenten beruht auf den materialspezifischen Transporteigenschaften der Membranen (ionische und/oder elektronische Leitfähigkeit). Neben den intrinsischen Eigenschaften der Materialien ist die Herstellung von gasdichten 5-20 Mikrometer dicken Membranen mit optimierter Mikrostruktur auf porösen Trägern erforderlich, die mechanische Stabilität und ausreichenden Gastransport gewährleisten. Ziel des Projektes ist es, die Protonen- und Wasserstofftransporteigenschaften der Membran deutlich zu verbessern. Dafür ist ein besseres Verständnis der La28-xW4+x054+delta Defektchemie, Leitfähigkeit und Korngrenzeigenschaften erforderlich. Für Ba(Zr, Ce, Y)O3-d ist das Verständnis (mikro- strukturelle Charakterisierung, inkl. Untersuchung der lokalen Bindungseigenschaften) und die anschließende Modifikation der Korngrenzstruktur entscheidend. Diese grundlegenden Untersuchungen werden mit Herstellung und Tests der Membranen unter anwendungsnahen Bedingungen kombiniert, die wesentlicher Teil des Projekts sind. Für beide Materialklassen ist die Entwicklung großflächiger Membranen mit hervorragenden Transporteigenschaften im Fokus, um die Energieumwandlung effizient und kostengünstig zu realisieren. Flächenwiderstände von 0.1 Ohmcm2 bei 700 °C für einen Ba(Zr, Ce, Y)O3-d-Elektrolyten und ein Wasserstofffluss von 1-2 ml/min-cm2) bei 700 °C für La28- xW4+x054+delta werden angestrebt. Die Zielgrößen für die Komponenten liegen für beide Materialklassen bei 10x10 cm2, welche der realen kommerziellen Anwendungsgröße von Brennstoffzellen und Membranreaktoren nahekommt.

Types:

SupportProgram

Origin: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Jülich ? Stuttgart ? Substrat ? Brennstoffzelle ? Elektrolyt ? Energiewende ? Synthesegas ? Wasserstoff ? Material ? Chemische Zusammensetzung ? Struktur-Wirkung-Beziehung ? Energieumwandlung ? Flussspat ? Ionen ? Leitfähigkeit ? Permeabilität ? Reaktor ? Werkstoffkunde ? Keramikmembran ? Kosteneffizienz ? Grenzschicht ? Mineral ? Stoffstrom ? Abdichtung ? Effizienzsteigerung ? Flächengröße ? Haltbarkeit ? Perowskit ? Porosität ? Speziation [Chemie] ? Transportvorgang ? Wasser-Gas-Shift-Reaktor ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding box: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

Time ranges: 2016-07-01 - 2019-06-30

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