Una célula de combustible de óxido sólido de baja temperatura de funcionamiento en mezclas de hidrocarburos y aire

Área de la Ciencia:

• La electroquímica es electroquímica.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Conversión de energía Conversión de energía.

Sus antecedentes:

• Las pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) ofrecen una conversión de energía eficiente.
• Las temperaturas de funcionamiento más bajas para los SOFC son deseables para aplicaciones más amplias.
• Los electrolitos basados en Ceria son prometedores para los SOFC de temperatura intermedia.

Objetivo del estudio:

• Para evaluar el rendimiento de un SOFC de cámara única con un electrolito sólido a base de ceria.
• Para investigar el comportamiento de la célula a temperaturas por debajo de 773 grados Kelvin.
• Para determinar las capacidades de generación de energía y las resistencias internas.

Principales métodos:

• Fabricación y ensayo de una célula de combustible de óxido sólido de cámara única.
• Utilizando un electrolito sólido basado en ceria.
• Operar la celda con mezclas de etano o propano y aire por debajo de 773 K.

Principales resultados:

• La célula generaba fuerzas electromotrices de aproximadamente 900 milivoltios.
• El electrolito a base de ceria exhibió una conductividad puramente iónica.
• Se encontró que la resistencia a la reacción de los electrodos era insignificante.
• Se lograron densidades máximas de potencia de 403 mW/cm2 a 773 K y 101 mW/cm2 a 623 K.

Conclusiones:

• Los electrolitos sólidos a base de Ceria son efectivos para los SOFC de cámara única a temperaturas intermedias.
• El diseño de la célula minimiza las resistencias internas, lo que lleva a una alta potencia de salida.
• Esta tecnología tiene potencial para aplicaciones eficientes de celdas de combustible a temperaturas más bajas.