La celda de combustible de óxido sólido (sofc) es una celda de combustible de tercera generación, que es un estado completamente sólido que convierte directamente la energía química almacenada en combustible y oxidante en energía altamente eficiente y ecológica a temperaturas medias y altas. planta de energía química. es ampliamente considerado como un tipo de celda de combustible que será ampliamente utilizada como una celda de combustible de membrana de intercambio de protones (pemfc) en el futuro.
hay dos componentes en el sistema sofc, a saber, el ánodo y el electrolito. yttria stabilized zirconia (ysz) es seleccionado.
1. Ánodos de zirconia estabilizados nano y itria utilizados en sistemas sofc
La reacción del sofc implica el contacto de combustible u oxígeno (generalmente aire), electrolito (sólido o líquido) y los tres tipos de electrodos. El contacto trifásico es una de las tecnologías clave para el diseño de células de combustible. la tecnología clave del sofc está incorporada en el material de los componentes de la batería. para la selección, el soporte del ánodo en el sistema sofc está dopado con 8mol y2o3 en cerámica de zirconia (espesor 1 mm) y la capa funcional anódica tiene un espesor de 10-20 μm en la película nio + ysz. -r50y8) es un material ideal para celdas de combustible de óxido sólido.
2. electrolito de zirconia estabilizado nano y itria utilizado en el sistema sofc
el material comúnmente utilizado del electrolito sofc es óxido de zirconio, pero el óxido de zirconio puro tiene baja conductividad eléctrica a 1000 ° c, que es 10-7s · cm-1. está cerca del material aislante y la conductividad del ion oxígeno es muy pobre. en general, los métodos de dopaje se utilizan para mejorar la conductividad. de modo que la circona dopada con itria es una buena opción para mejorar su conductividad eléctrica. la zirconia estabilizada con nitrotia tiene una estabilidad excelente contra la oxidación y la reducción, y es fácilmente disponible a bajo costo, y tiene una conductividad de oxígeno oxigenada suficientemente alta a altas temperaturas, buena estabilidad química y propiedades mecánicas, y por lo tanto se usa en la preparación de película electrolítica sofc.
el rendimiento de zirconia estabilizada con itria (ysz) en sistemas de pilas de combustible de alta temperatura se vería afectado por el contenido de impurezas y el tamaño de partícula. el polvo ultrafino tiene una gran área de superficie, de modo que la fuerza de sinterización del material aumenta rápidamente, la velocidad de difusión también aumenta, el acortamiento de la trayectoria de difusión, de modo que el proceso de sinterización se acelera significativamente, la temperatura de sinterización reducida es propicia para la preparación de los componentes posteriores. también, dado que el electrolito tiene una función de una capa de barrera física en la celda de combustible, se necesita formar una estructura densa, y por lo tanto el polvo debe tener un tamaño de partícula pequeño y un tamaño de partícula uniforme. hongwu nano suministra óxido de circonio estabilizado con nano ytria (ysz) con un tamaño de partícula de 60-80nm, con nano tamaño fino, distribución uniforme del tamaño de partícula, sin aglomeración dura y buena esfericidad. la propiedad conductora de utilizar este producto dopado con diferentes elementos, se usa ampliamente en la producción de células de combustible de óxido sólido.
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