Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Technologia wytwarzania materiałów przeznaczonych na elektrolity jonowe stałotlenkowych ogniw paliwowych

100%

Kluczowski R. , Śliwa R.

tom Vol. 28, nr 6

925-929

Aktualnie jest rozwijanych wiele typów ogniw paliwowych, jednak z uwagi na brak sieci dystrybucji wodoru i osiągane sprawności, największe szanse wdrożenia przemysłowego mają ogniwa paliwowe wysokotemperaturowe oparte na stałych tlenkach (SOFC - Solid Oxide Fuel Cells), które mogą one pracować z zastosowaniem paliw węglowodorowych. Stałotlenkowymi ogniwami paliwowymi, są ogniwa paliwowe w konfiguracji ESC (Electrolite Supported Cell). Ogniwa te jednak mają temperaturę pracy 850-1000 °C, co jest czynnikiem utrudniającym ich eksploatację. Aby uzyskać niższą temperaturę pracy ogniwa paliwowego (ok. 650 °C) oraz lepsze parametry elektryczne (mniejsza rezystancja) dąży się do zmniejszenia grubości warstwy elektrolitu do 1-30 um. Otrzymanie przegród ogniw paliwowych z tak cienkimi warstwami elektrolitów umożliwia wykonanie przegród w konfiguracji ASC (Anode Supported Cells), gdzie warstwą przenoszącą obciążenia jest warstwa anodowa. Celowym, zatem było realizowanie badań w kierunku wykonania proszku elektrolitowego o składzie: 6Sc-3Y-ZrO2, który pomimo słabej wytrzymałości mechanicznej ma bardzo dobre właściwości elektryczne (0,244 S/cm). Na tle dotychczasowych wyników prac innych autorów w artykule przedstawiono wyniki badań własnych dotyczących wytworzenia nanoproszku 6Sc-3Y-ZrO2 metodą współstrącania i obróbki hydrotermalnej celem zastosowania go na elektrolity jonowe Stałotlenkowych Ogniw Paliwowych w systemie Anode Supported Cell. Prezentowane wyniki badań mikrostrukturalnych proszku, jak i naniesionej warstwy elektrolitowej z tego proszku na podłożu anodowym NiO-3Y-ZrO2 wskazują na to, że otrzymano proszek o wielkości ziaren rzędu 100 nm (rys. 3 i 4). Efekt ten sprzyja opracowaniu technologii wytwarzania materiałów nanometrycznych z zastosowaniem do budowy elementów SOFC.

Currently is developed many types of fuel cells, however in consideration of lack of distribution's network of the hydrogen and attained efficiencies, main chances to industrial initiating have high-temperature fuel cells based on solid oxides (SOFC - Solid Oxide Fuel Cells)(they can work with the use of hydrocarboneous fuels). Currently most of all researches are made over fuel cells in the configuration ESC (Electrolite Supported Cell). However these fuel cells work in temperature 850-1000 °C what makes difficult of exploitation of this type of fuel cells. To obtain the lower operating temperature of fuel cell (approx. 650 °C) and better electric parameters (less resistance) one ought to pursue to decrease of thickness of the layer of the electrolyte to 1-30 mm. A method to obtain of membranes of fuel cells with so thin layers of electrolytes is the elaboration of technology of the realization of membranes in ASC (Anode Supported Cells) configuration where a mechanical stress is received by the anode layer. Advisable therefore was realizing of research toward to make of the electrolytic powder consists of: 6Sc-3Y-ZrO2 which in spite of low mechanical strength has very good electric properties (0.244 S/cm). Therefore against the background of former results of works of other authors have been introduced results of own research which concern producing of 6Sc-3Y-ZrO2 nanopowder with the coprecipitation and the hydrothermal method. Destination of these research is use this nanopowder for producing of ionic electrolytes Anode Supported Solid Oxide Fuel Cells (ACE-SOFC). Presented results of microstructural research of both the powder and deposited electrolite layer made of this powder on the anode NiO-3Y-ZrO2 support show that has been received the powder with size of grains on the level 100 nm (Fig. 2-3). This effect favours to the elaboration of the technology of the production of nanometric materials with destination to the construction of SOFC elements.

Opracowanie technologii cienkich, stałotlenkowych ogniw paliwowych na podłożu anodowym

80%

Kluczowski R. , Świeca A. , Kawalec M. , Krauz M.

tom T. 70, nr 2

152--160

W publikacji przedstawiono prace dotyczące wykonania stałotlenkowych ogniw paliwowych na podłożu anodowym o wymiarach 100 mm  100 mm oraz 50 mm  50 mm i grubości poniżej 1 mm. Zmniejszenie grubości ogniwa paliwowego ma na celu poprawę jego parametrów elektrycznych, optymalizację przepływu gazów do jak i z anody ogniwa paliwowego oraz dodatkowo obniżenie jednostkowego kosztu materiałowego pojedynczego ogniwa paliwowego. Podłoże anodowe o składzie NiO/8YSZ 66/34 (% mas.) wykonano metodą wtrysku wysokociśnieniowego materiałów ceramicznych (CIM). Dobrano spoiwa i plastyfikatory oraz wykonano masę ceramiczną do formowania metodą wtrysku wysokociśnieniowego podłoży anodowych. Zaprojektowano i wykonano formę do wtrysku wysokociśnieniowego podłoża o żądanej grubości. Zoptymalizowano również proces wstępnego wypalania w celu zwiększenia wytrzymałości mechanicznej, pozwalającej na nanoszenie warstw metodą sitodruku bez uszkodzenia podłoża anodowego. Na tak wykonanych podłożach anodowych wykonano pełne ogniwa paliwowe wg ustalonej konfiguracji opracowanej w CEREL. Na podłoże anodowe metodą sitodruku naniesiono warstwę anodową funkcjonalną o grubości 7 µm wykonaną z mieszaniny proszków tlenku niklu NiO (JT Baker)/8YSZ (TOSOH) 50:50 (% mas.), warstwę elektrolitową 8YSZ (TOSOH) o grubości 5 µm. Po wypaleniu tych warstw w temperaturze 1400 °C naniesiono warstwę barierową Gd0,1Ce0,9O2 (Praxair) o grubości 1,5 µm oraz warstwę katodową La0,6Sr0,4Fe0,8Co0,2O3–δ (Praxair) o grubość 30 µm, które następnie wypalono odpowiednio w temperaturze 1350 °C i 1100 °C. Wytworzono serię kompletnych ogniw paliwowych o grubości 0,55 mm o wymiarach 100 mm  100 mm i 50 mm  50 mm. Przeprowadzono badania elektrochemiczne ogniwa, uzyskując wysokie wartości właściwości elektrycznych OCV = 1,051 V i maksymalną gęstość mocy 0,604 W/cm2 przy obciążeniu prądowym 1 A/cm2.

The publication presents works on the development of anode-supported solid oxide fuel cells (AS-SOFC) with base dimensions of 100 mm  100 mm and 50 mm  50 mm and overall thickness below 1 mm. The reduction of the thickness of the fuel cell aims at improving the electrical parameters, optimizing the gas flow to and from the fuel cell anode and further reducing the unit material cost of a single fuel cell. Anode support with the composition of NiO (JT Baker)/8YSZ (Tosoh) 66/34 (wt. %) were made using high-pressure injection moulding of ceramic materials (CIM). Binders and plasticizers were selected and a ceramic mass was prepared for high-pressure injection moulding of anode supports. A mould required for this operation was designed and made. The pre-sintering process has been optimized to increase the mechanical strength, allowing for direct screen printing without damaging the anode supports. Complete fuel cells on such anode supports were made, according to the established procedure developed in IEn CEREL. Two layers were deposited on sintered anode supports, using screen printing method: (i) an anode functional layer with a thickness of 7 μm made of a mixture of nickel oxide NiO (JT Baker)/8YSZ (TOSOH) 50/50 (wt. %), (ii) an electrolyte layer 8YSZ (TOSOH) with a thickness of 5 μm. After firing these layers at 1400 °C, the Gd0.1Ce0.9O2 (Praxair) barrier layer with a thickness of 1.5 μm and the La0.6Sr0.4Fe0.8Co0.2O3–δ (Praxair) cathode layer with thickness of 30 μm were deposited, and subsequently sintered at 1350 °C and 1100 °C, respectively. A series of complete fuel cells with a thickness of 0.55 mm and dimensions of both 100 mm  100 mm and 50 mm  50 mm were manufactured and subsequently tested, achieving high electrical parameters of OCV = 1.051 V and a maximum power density of 0.604 W/cm2 at a current load of 1 A/cm2.