制造工艺、运行时间和运行温度下固体氧化物燃料电池阳极的3D形貌研究

文摘   2024-11-29 19:30   英国  

SOFC的优势不一而足,目前国内外业界对SOFC的研究如火如荼的进行,如近期国家能源集团成功研制出我国首套55千瓦SOFC系统,国内潍柴、三环、新奥燃气等都在进行相关研究。

提升性能是研发SOFC的关键,而电极的3D结构对性能有着至关重要的影响。需要指出的是,电极的3D结构形态会受到底层制造工艺的重要影响,从而影响电池最终的输出性能,深入了解制造工艺和性能衰减引起的结构变化,有利于设计开发更加优秀的电池结构,提升性能。

本论文作者采用聚焦离子束扫描电子显微镜,得到了阳极的3D图像数据,探究了操作时间和温度对3D结构的详细影响,具体数据包括GDCNi和孔空间。通过使用详细的描述符(包括比表面积、单位体积三相边界的长度、收缩度等),对采用浸渍和粉末技术制备的阳极引起的结构差异进行了定量分析。

从获得的3D图像数据进行分析,不但可以进行全局计算,也能进行局部计算,有利于对阳极的异质性进行详细分析。

Weber S, Prifling B, Juckel M, Liu Y, Wieler M, Schneider D, Nestler B, Menzler NH, Schmidt V. Comparing the 3D morphology of solid-oxide fuel cell anodes for different manufacturing processes, operating times, and operating temperatures. ratio.;52:53.

https://www.mathematik.uni-ulm.de/stochastik/personal/schmidt/publications/descriptive.pdf

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