XPS Untersuchungen an La0.6Sr0.4CoO3 Kathodenoberflächen oxidkeramischer Brennstofzellen

XPS studies at La0.6Sr0.4CoO3 Perovskite-Type cathode layers of Solid Oxid Fuel Cells

  • Diese Arbeit beschäftigt sich mit XPS Untersuchungen eines Schichtsystems, bestehend aus einer La0,6Sr0,4CoO3 Schicht, die auf YSZ Substrate aufgebracht wurden. Ziel ist es, Vorgänge die sich an Festoxidbrennstoffzellen dieses Typs abspielen, zu untersuchen. Es wurde zunächst die Zusammensetzung der Oberfläche und der Konzentrationsverlauf im Inneren der Probe mit SIMS und AES bestimmt. Anschließend wurde die Oberflächenveränderung durch Temperatureinwirkungen, wie sie bei Arbeitstemperaturen von SOFC's vorherrschen, beobachtet. Weiterhin wurde das Schichtsystem mit einer neu entwickelten Messmethode im laufenden Betrieb mittels XPS untersucht. Hierbei wurde versucht, Informationen über eine Umordnung der LSC-Schicht zu erhalten, welche die Reaktionskinetik beeinflusst. Um mögliche irreversible Veränderungen der Probe, die durch den geringen Sauerstoffpartialdruck im Vakuumsystem verursacht wurden, zu erkennen, wurden vor und nach den Messungen Untersuchungen mit XRD, AES und SEM vorgenommen.
  • In this thesis was a system, consisting of a La0,6Sr0,4CoO3 layer, which were coted on a YSZ substrate, with XPS investigated. The aim was it to study processes which are happening at Perowskit type Solide Oxide Fuel Cells. Initially there was defined the composition of the surface. This investigations have shown that the composition derivates strongly from the Perwoskite stoichiometry. To see if this concentration difference continues also in the bulkmaterial was a depth profile by using AES and SIMS taken. Further on was the surface studied as a function of the temperature, which is very important due to the high operating temperature of the SOFC. Finally was a tension to the sample applied with the objective to get an runnig fuel cell with oxigene ion exchange and to observe the surface mutation at an operating temperature of 500°C. To find out, if the sample was damaged caused by the conditions in the UHV, it was taken an before and after comparison by XRD, SEM, AES and optical microscope.

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Metadaten
Author:Christian Peuker
Advisor:Wolfgang Werner, Wieland Zahn
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Name:Technische Universität Wien
Wiedener Hauptstraße 8-10, 1040 Wien
Date of Publication (online):2008/01/22
Year of first Publication:2007
Date of final exam:2008/01/02
Tag:La0.6Sr0.4CoO3
Fuel Cell; Perovskite; SOFC
GND Keyword:Röntgen-Photoelektronenspektroskopie; Festoxidbrennstoffzelle; Perowskit
Page Number:61 Seiten, 28 Abb., 2 Tab., 34 Lit.
Source:Applied Physics Letter
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Physikalische Technik, Informatik
Release Date:2008/01/22