Description: Das Projekt "Sheacoat: Selbstheilende, elektrische isolationsschichten für Hochtemperaturbrennstoffzellen (SOFC) für Automobile" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Materialprüfung, Werkstoffkunde und Festigkeitslehre (IMWF) durchgeführt. Aufgrund ihres hohen elektrischen Wirkungsgrades von etwa 60Prozent und ihrer Treibstoffflexibilität - sie können sowohl mit Wasserstoff als auch mit Kohlenwasserstoffen betrieben werden - besitzen Hochtemperaturbrennstoffzellen (SOFC) ein hohes Potential als Bordstromaggregat (auxiliary power unit (APU)) für Automobile. Jedoch müssen SOFC-Stacks als APU stark wechselnden Bedingungen widerstehen, die ihre Haltbarkeit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer beschränken. Die Dichtungen von Stacks, welche typischerweise aus Glaskeramiken bestehen, reagieren am empfindlichsten auf thermische Schwankungen. ElringKlinger hat aus diesem Grund ein alternatives Dichtkonzept entwickelt, bei dem eine plastische, Silber-basierte Legierung und elektrische Isolationsschicht aus einer Keramik zwei aufeinander folgende Zellen verbinden. Die Isolationsschicht muss sowohl bei Betriebstemperatur als auch bei Raumtemperatur elektrisch isolierend sein. Dabei kann es verfrüht zu Schäden in der Keramikschicht kommen, welche im Stack zu einem Leistungsverlust und im schlimmsten Fall zum Totalausfall des Stacks führen. Es muss eine Methode entwickelt werden, die die Spannungsfestigkeit der Isolationsschicht erhöht und ein Versagen verhindert oder zumindest deutlich verzögert. IMWF-Beitrag: Das IMWF (Universität Stuttgart) führt hierzu mikrostrukturmechanische Untersuchungen der Isolationsschicht durch, die zu einem Versagensverständnis führen sollen. Gemeinsam mit den Projektpartnern wird damit ein leistungsfähiges Schädigungsmodell entwickelt, das detaillierte Hinweise über mögliche Versagensmechanismen liefern kann. Hierfür werden u.a. Gefüge/Eigenschaften-Korrelationen bereitgestellt, welche auch zur Bauteil-Simulation benötigt werden. Das am IMWF entwickelte Modell wird es somit ermöglichen, aufgrund von mikrostrukturmechanischen Simulationen Erkenntnisse des Versagensverhaltens der Keramikschicht sowie Ansätze für deren Optimierung zu gewinnen. Projektziel: Das Projekt zielt darauf ab, selbstheilende, hochtemperaturfeste, keramische Materialien und Schichten für verbesserte Dichtungen in SOFC-Stacks zu entwickeln.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Keramik ? Stuttgart ? Hochtemperaturbrennstoffzelle ? Kohlenwasserstoff ? Wasserstoff ? Automobil ? Materialprüfung ? Triebwerk ? Simulationsmodell ? Werkstoffkunde ? Wirkungsgrad ? Legierung ? Bordstromaggregat ? Gefüge/Eigenschaften-Korrelatin ? Schädigungsmodell ? Selbstheilungseffekt ? Zuverlässigkeit ? mikrostrukturmechanische Simulation ? thermische Zyklierung ?
Region: Baden-Württemberg
Bounding box: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2012-04-01 - 2015-03-31
Webseite zum Förderprojekt
https://www.tib.eu/de/filter/?repno=13X4012C (Webseite)Accessed 1 times.