Impedance spectroscopy as a diagnostic tool of degradation of Solid Oxide Fuel Cells

• Autorzy: Dunst K. , Molin S. , Jasiński P.

Warianty tytułu

PL

Spektroskopia impedancyjna jako narzędzie diagnostyczne degradacji tlenkowych ogniw paliwowych

• Konferencja: 35th International Microelectronics and Packaging IMAPS - IEEE CPMT Poland Conference ; 21-24.09. 2011 ; Gdańsk Sobieszewo, Poland
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs) are close to commercialization and knowledge about degradation mechanism become a vital step for their further improvement. A powerful diagnosis tool is impedance spectroscopy (IS). The IS allows indicating the degrading element of the SOFC and may provide knowledge about nature of the degradation process. In this paper degradation of the SOFCs has been investigated by impedance spectroscopy. Hydrogen and methane was used as a fuel. Relation between instability in the methane (caused by carbon formation) and impedance spectra was revealed. Type of degradation was linked with characteristic frequencies obtained from the impedance spectra.

PL

Tlenkowe ogniwa paliwowe SOFCs (ang. Solid Oxide Fuel Cells) są obecnie bliskie komercjalizacji. Wiedza na temat mechanizmów degradacji ogniw paliwowych jest niezbędna do dalszej poprawy ich działania. Spektroskopia impedancyjna jest skutecznym narzędziem diagnostycznym. Pozwala ona na wskazanie który element ogniwa SOFC ulega pogorszeniu oraz pozwala poznać dokładniej naturę procesu degradacji. W tej pracy degradacja ogniwa SOFC została zbadana przy użyciu spektroskopii impedancyjnej. Jako paliwa użyto wodoru oraz metanu. Związek pomiędzy niestabilnością w metanie (spowodowaną osadzaniem się węgla) a widmem impedancji został pokazany. Rodzaj degradacji został powiązany z częstotliwościami charakterystycznymi odczytanymi z widm impedancyjnych.

Słowa kluczowe

EN

impedance spectroscopy; solid oxide fuel cell; degradation

PL

spektroskopia impedancyjna; tlenkowe ogniwa paliwowe; degradacja

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 53, nr 1
• Strony: 59--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., wykr.

Twórcy

autor

Dunst K.

autor

Molin S.

autor

Jasiński P.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki

Bibliografia

• [1] Zhu W. Z., Deevi S. C.: A review on the status of anode materials for solid oxide fuel cells. Materials Science and Engineering, A362, 2003, pp. 228-239.
• [2] Koh J. H., Yoo Y. S., Park J. W., Lim H. C.: Carbon deposition and cell performance of Ni-YSZ anode support SOFC with methane fuel. Solid State Ionics, 149, 2002, pp. 157-166.
• [3] Huang Q. A., Hui R., Wang B., Zhang J.: A review of AC impedance modeling and validation in SOFC diagnosis. Electrochimica Acta, 52, 2007, pp. 8144-8164.
• [4] Wagner R.: Solid Oxide Fuel Cells (SOFC) in: Macdonald J. R., Barsoukov E.: Impedance Spectroscopy, Theory, Experiment, and Applications. John Willey & Sons, 2005, pp. 530-537.
• [5] Nielsen J., Mogensen M.: SOFC LSM:YSZ cathode degradation inducted by moisture: An impedance spectroscopy study. Solid State Ionics, 189, 2011, pp. 74-81.
• [6] Hauch A., Mogensen M.: Ni/YSZ electrode degradation studied by impedance spectroscopy Effects of gas cleaning and current density. Solid State Ionics, 181, 2010, pp. 745-753.