DK-SOFC b, langsigtet SOFC udvikling

De planlagte aktiviteter i EFP2001 projektet var: Celletest under ekstreme betingelser, kontakteringsanalyse og -udvikling, stabilitet overfor redox- og termiske cykler, metodikudvikling, materialeudvikling og komponentudvikling. Arbejdet er gennemført efter planerne som godkendt af Energistyrelsen. Nogle væsentlige resultater er: Det er lykkedes at nå frem til en celle, der lever op til de krav som Haldor Topsøe stiller for tiden. Langtidstest er gennemført. For eksempel viste en test, at degraderingen efter de første 100 timer med 0,5 A/cm2 var 4%, men derefter var der ingen væsentlig degradering over de næste 1000 timer. To typer af kontaktering er blevet studeret. 1) struktur og modstand i det oxidlag, som dannes på overfladen af det chromstål, som anvendes som interconnect i stakken, og 2) kontaktmodstanden mellem keramiske materialer. Resultaterne peger mod, at det er nødvendigt at beskytte stålet på både luft- og brændselsgassiden ved driftstemperaturer på 800 - 850 grader C. Forsøg på at beskytte luftelektroden af lanthanmanganat mod chromoxidforgiftning fra den metalliske interconnect viser, at det kan være vanskeligt at gøre med simple (billige) metoder ved 850 grader C. Vanskeligheden ved at finde et billigt stål som er tilstrækkeligt stabil og elektrisk ledende i overfladelaget ved temperaturer på 800 - 850 grader C leder frem til et ønske om at sænke driftstemperaturen yderligere ned til ca. 550 - 650 grader C. Udvikling af bedre måleprocedure og instrumentering er gennemført for celletest i et stort omfang og i et minde omfang for karakterisering af enkeltelektroder. En række nye materialer er syntetiseret og karakteriseret med henblik på anvendelse til anode, katode og strømsamlere. Materialer, som ser lovende ud til anvendelse i luftelektroden, er identificeret. Udviklingen af komponenter til gasfordeling i stakke (såkaldt 'stublag') er fortsat i EFP 2001 projektet og afsluttet i første omgang. Kontaktelementer af anden form (men ellers lignende) er fremstillet og anvendt i celletestandene. Resultaterne herfra viser en manglende stabilitet især af usintrede anodekontaktelementer af Ni og YSZ (yttrium stabiliseret zirconiumoxid). En anden runde af denne udviklingsproces overvejes derfor under EFP 2002