相关实验视频
Updated: Jul 25, 2025
15:08
Probing and Mapping Electrode Surfaces in Solid Oxide Fuel Cells
Published on: September 20, 2012
16.0K
固体氧化物燃料电池与磁铁喷射单层SDC和多层SDC/YSZ/SDC电解质
Andrey Solovyev1, Anna Shipilova1,2, Egor Smolyanskiy3
1Institute of High Current Electronics SB RAS, 634055 Tomsk, Russia.
Membranes
|June 27, 2023
概括
添加的 (SDC) 电解质可以提高中温固体氧化物燃料电池 (IT-SOFC) 的性能. 多层SDC/YSZ/SDC电解质具有1微米YSZ阻断层显著提高功率密度,优于单层SDC. 这项研究突出了SDC的重点.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 能源转换 能源转换
背景情况:
- 在中温固体氧化物燃料电池 (IT-SOFCs) 中,与伊特里亚稳定 (YSZ) 相比,化 (SDC) 的离子导电性更高.
- 优化电解质结构对于提高SOFC性能和效率至关重要.
研究的目的:
- 为了比较使用单层SDC和多层SDC/YSZ/SDC薄膜电解质的阳极支持SOFC的性能.
- 为了研究YSZ阻断层厚度对SOFC性能的影响.
- 为了确定最佳的电解质配置,以增强IT-SOFC操作.
主要方法:
- 通过磁子喷射制造单层SDC和多层SDC/YSZ/SDC电解质.
- 使用X射线衍射和扫描电子显微镜对电解质结构的表征.
- 通过电流-电压测量和500-800°C阻抗光谱的性能评估.
主要成果:
- 单层SDC电解质在650°C时达到0.8V的开放电路电压和651mW/cm2的功率密度.
- 多层 SDC/YSZ/SDC 电解质与 1 微米 YSZ 阻断层改善了开放电路电压到 1.1 V.
- 优化的3/1/1微米SDC/YSZ/SDC电解质在800°C时显示出最大功率密度为2263mW/cm2,在650°C时显示出最大功率密度为1132mW/cm2.
结论:
- 与单层SDC相比,多层SDC/YSZ/SDC电解质显著提高IT-SOFC的性能.
- 一个1μm的YSZ阻断层是最大化多层结构中的功率密度的最佳选择.
- 基于SDC的电解质,特别是多层配置,对高效的IT-SOFC应用具有很大的前景.
