Höhere Effizienz erzielen SOFC-Brennstoffzellen, je geringer die internen elektrochemischen Verluste sind. Diese Arbeit untersucht isolierende Zweitphasen an der Kathoden/Elektrolyt-Grenzfläche die während der Herstellung entstehen. Vollzellen und Modellsystemen werden elektrochemisch charakterisiert, elektronenmikroskopisch analysiert und tomographisch rekonstruiert. Ein FEM-Modell deckt leistungsbegrenzende Faktoren auf. Als Ergebnis wird eine optimierte Herstellungsroutine vorgeschlagen. Solid oxide fuel cells (SOFC) achieve high efficiencies, the lower the internal electrochemical losses are. This work investigates insulating secondary phases at the cathode/electrolyte interface that are formed during fabrication. Full cells and model systems are electrochemically characterized, analyzed by electron microscopy and reconstructed by tomography. A FEM model reveals performance limiting factors. As a result, an optimized production routine is proposed.

Der hybride Aufbau der in dieser Arbeit charakterisierten Sandwichverbunde bewirkt besondere mechanische und materialographische Eigenschaften, die in analytischen Modellen wie z.B. der massespezifischen Biegesteifigkeit, Failure Mode Maps, und der dynamischen Impactkräfte quantifiziert werden. Ein Rückschluss auf den Aufbau der Sandwichverbunde zeigt einen maßgeblichen Einfluss der Deckschicht auf die Biegesteifigkeit, sowie des Sandwichkerns auf die Dichte und das Verformungsverhalten. The hybrid structure of the sandwich composites characterised within this work induces particular mechanic and materialographic properties, which are quantified in analytical models, such as the mass specific bending stiffness, failure mode maps, and the dynamic impact forces. Ascribed to the sandwich build-up, the face sheets show a significant influence on the bending stiffness, whereas the core structure influences the density and deformation behaviour.