Energikonvertering ved Solid Oxide Electrolyser Cells

3.3. ELEKTROLYSE AF KULDIOXID OG VAND
Katoden består typisk af YSZ og lanthanum strontium mangan (LSM) [Steven og Zumdahl, 2007].
Anoden består af YSZ og nikkel (Ni). Anoden forstærkes vha. supportlaget, der er lavet af samme materialer
som anoden. I senere generationer af SOFC arbejdes på at lave supportlaget af jern og crom
(FeCr), da dette er billigere materialer. Ved brug af FeCr til supportlaget, vil det være muligt at nedsætte
cellens temperatur til 550 ◦ C og opnå længere levetid.
Interconnectlaget er fremstillet af stål. Til stakke vil det være ideelt at finde et materiale, der kan komprimeres
og stadig have de samme egenskaber, og derved have en mindre stak.
Figur 3.6: Illustration af SOEC hvor det kan ses, hvordan gaskanalerne i interconnectlaget vender
omvendt på hver sin side af cellen [University of Cambridge, 2008].
Gaskanalerne i interconnectlaget er lavet for at fordele gassen ligeligt over en stak, for at undgå starvation.
Lagene vender modsat på hver side af cellen, se figur 3.6.
Krav til materialer
Begge elektroder skal være elektron- og ionledende for at få elektroner og ioner hen til den reaktive
side af elektroderne, hvilket er der, hvor elektroderne grænser op til elektrolytten. Derudover skal
elektroderne være porøse, så gasserne kan trænge igennem. Forskellige valg af materialer hænger
sammen med de respektive reaktioner ved elektroderne. Derudover er det vigtigt, at elektroderne er
højkatalystisk aktive.
For at holde gasserne separerede under elektrolysen skal elektrolytten være gastæt og ikke-elektrisk
ledende. Samtidig skal elektrolytten være ionledende som elektroderne.
Til interconnectlaget mellem cellerne i stakken stilles også en række krav. Laget skal være gastæt,
have høj elektronisk ledningsevne, samtidig med at det er stabilt under reducerende og oxiderende
reaktioner ved høje temperaturer.
Kravene til de forskellige dele i cellen sætter en størrelsesbegrænsning på de enkelte celler. Det for-
23