Keramični materiali za visokotemperaturne gorivne celice s trdnim elektrolitom - SOFC - Hrovat, Marko (Kovine zlitine tehnologije, 1999)
Gorivna celica je element, ki pretvarja kemijsko energijo goriva naravnost v električno. V prispevku podajamo kratek pregled karakteristik gorivnih celic. Visokotemperaturne gorivne celice s trdnim elektrolitom (SOFC) delujejo danes pri temperaturah okrog 1000°C, težnja pa je znižanje temperature delovanja na okrog 800°C. Zaradi visokih temperatur delovanja SOFC uporabljajo za komponente v glavnem kemične materiale. Osnovne zahteve zanje so stabilnost in kompatibilnost pri visokih temperaturah. Za trdni elektrolit se večinoma uporablja z ?$Y_2O_3$? stabilizirana kubična oblika ?$ZrO_2$?, ki ima visoko ionsko prevodnost in nizko elektronsko. Alternativna materiala za SOFC z nižjo temperaturo delovanja sta predvsem dopirana ?$CeO_2$? in ?$LaGaO_3$?. Za katodo se uporabljajo perovskiti na osnovi dopiranega ?$LaMnO_3$?, ?$LaFeO_3$?ali ?$LaCoO_3$?. Perovskiti reagirajo pri povišanih temperaturah z ?$ZrO_2$? in lahko tvorijo na stiku nezaželene visokouporovne faze. Preiskovali smo fazne relacije med prevodnimi perovskiti in materiali za trdne elektrolite. Študirali smo vpliv zamenjave dela kationov na mestih "A" in "B" v perovskitni strukturi na karakteristike in reaktivnost katodnih materialov.
Keywords: gorivne celice; SOFC; delovanje; materiali; interakcije