Brennstoffzellen

Es gibt viele Arten von Brennstoffzellen, aber die meisten basieren auf dem Grundprinzip einer elektrochemischen Zelle mit kontinuierlicher Brennstoffzufuhr. Anders als bei einer Batterie, wo der Brennstoff fest eingebaut und begrenzt ist, erzeugen die chemische Energie (z. B. Wasserstoff) und das Oxidationsmittel eine kontinuierliche chemische Reaktion.

Positiv geladene Wasserstoffionen fließen durch den Elektrolyten von der Anode zur Kathode, und ein zweiter Gleichstromkreis schließt sich zwischen Anode und Kathode. Eine zweite Reaktion an der Kathode erzeugt Wasser und möglicherweise weitere Nebenprodukte.

Es gibt viele Arten von Brennstoffzellen, die mit unterschiedlichsten Brennstoffen betrieben werden. SOFC (Festoxid-Brennstoffzellen) arbeiten bei hohen Temperaturen mit einem keramischen Elektrolyten – typischerweise 800 °C bis 1100 °C – und können, sobald sie die Betriebstemperatur erreicht haben, bei diesen Temperaturen kontinuierlich und hocheffizient arbeiten.

Hochtemperatur-Brennstoffzellen weisen tendenziell einen höheren Wirkungsgrad auf und werden vermehrt in kommerziellen Anwendungen mit einer Leistung von kW bis mW eingesetzt. Die elektrischen Anforderungen bei erhöhten Temperaturen erfordern technische Keramik, die in vielfältigen Bereichen Anwendung findet, darunter elektrische Isolierung, Wärmeabschirmung, Durchführungen, Wärmeleiter, Wärmedämmung und chemische Beständigkeit.