Otrzymywanie ceramicznych elektrolitów stałych do ogniw paliwowych

• Autorzy: Osuchowski M. , Jakubiuk T.

Warianty tytułu

EN

Obtaining solid ceramic elektrolytes for fuel cells

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ogniwa paliwowe, w przeciwieństwie do tradycyjnych metod, wytwarzają elektryczność bez spalania paliwa i utleniacza. Pozwala to na uniknięcie emisji szkodliwych związków, m.in. tlenków azotu, węglowodorów oraz tlenków węgla (powodujących powstawanie dziury ozonowej). Ceramiczne ogniwa paliwowe, w których jako elektrolit stały stosuje się roztwór stały tlenku cyrkonu (IV) z tlenkiem itru (ZrO2 + 8% Y2O3), pracują w temperaturze 1000 stopni C. Jednak wysokie temperatury pracy ograniczają ich funkcjonalności, podnoszą koszty wytwarzania, a także ograniczają miniaturyzację. Obniżenie temperatury pracy tych urządzeń do 600 - 750 stopni C jest celem strategicznym tej technologii. W niniejszym artykule opisano badania nad innym typem elektrolitu stałego. Jako substancję bazową użyto TiO2. Różnorodne dodatki zastosowane do TiO2 mogą zmieniać w szerokim zakresie przewodnictwo tego związku, a co najważniejsze - mogą wpływać na zależność temperaturową tego półprzewodnika. Możliwość kontroli przebiegu krzywej przewodnościowo-temperaturowej może być kluczem do obniżenia temperatur pracy SOP.

EN

The fuel cell makes electric field without burn fuel and oxidizer. This reason we have no emissions of harmful gases e.g. nitrogen oxides, hydrocarbons and carbon oxide (this gases to contribute hole in ozone layer). Ceramic fuel cell working in very high temperature to order 1000 stopni C because them are built from solid electrolyte such as zirconium dioxide with 8% admixture diyttrium trioxide. The high temperature working limited their function, rise built cost them and minimize. Reduce temperature work of ceramic fuel cell to order (600 -750 stopni C) is the main target of this technology. In this paper are written research different solid electrolyte such as titanium dioxide. We can change conductivity of titanium dioxide by using different admixtures. Admixtures can changing conductivity of titanium dioxide in wide range and they have influence on curve conductivity vs. temperature titanium dioxide. If we could change curve conductivity vs. temperature titanium dioxide it will be way to fall work temperature of Solid Oxide Fuel Cell.

Słowa kluczowe

PL

materiał ceramiczny; elektrolit stały; ogniwo paliwowe; ditlenek tytanu

EN

ceramic material; solid electrolyte; fuel cell; titanium dioxide

• Wydawca: Wydawnictwo Instytut Śląski Sp. z o.o.
• Czasopismo: Prace Instytutu Szkła, Ceramiki, Materiałów Ogniotrwałych i Budowlanych
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 1, nr 2
• Strony: 23--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., il.

Twórcy

autor

Osuchowski M.

autor

Jakubiuk T.

• Instytut Szkła, Ceramiki, Materiałów Ogniotrwałych i Budowlanych, Warszawa

Bibliografia

• [1] Chmielniak T., Ogniwa paliwowe w układach energetycznych małej mocy, 2003.
• [2] Lucchese P., Varoquaux A., High Temperature Sofc Cells-State of the art and lprospects, CLEFS CEA, 44, 2000-2001.
• [3] Liu J.,Madsen B. D., Ji Z., Barnett S.,A Fuel-Flexible Ceramic-Based Anode for SOFCs, „Electrochemical and Solid-State Letters" 2002, No 5 (6).
• [4] Hui S., Petric A., Evaluation of yttrium-doped SrTiOS as an anode for solid oxide fuel cells, „J.Europ.Cer.Soc." 2002, No 22, s. 1673-1681.
• [5] Suzuki T., Jasiński P., Petrovsky V., Anderson H. U., The Optical Properties and Band Gap Energy of Nanocrystalline La04Sr06TiO3 Thin Films, „J.Am.Ceram. Soc." 2005, No 88 (5), s. 1186-1189.
• [6] Fagg D. P., Kharton V. V., Kovalevsky A. V., Viskup A. P., Naumovich E. N., Frade J. R., The stability and mixed conductivity in La and Fe doped SrTiO3 in the search for potential SOFC anode materials, „J.Europ.Cer.Soc.” 2001, No 21, s. 1831-1835.
• [7] Tao S., Irvine J. T. S., Synthesis and Characterization of (La075Sr025)CrosMnosO3.s a Redox - Stable, Efficient Perovskite Anode for SOFCs, „Journal of The ElectrochemicaJ Society" 2004, No 151 (2), s. A252-A259.
• [8] Dudek M., Bogusz W., Raźniak A., Trybalska B., Zych Ł., Otrzymywanie i właściwości ceramicznych elektrolitów tlenkowych w układzie CeO2-Sm2O3-R2O3(R = La, Gd), „Materiały Ceramiczne” 2007, nr 3, s. 88-94.