Study on Fabrication and Performance of Metal-Supported Solid Oxide Fuel Cells

این کتاب توسعه سلول‌های سوختی اکسید جامد با پشتیبانی از فلز جدید (MS-SOFCs) را برجسته می‌کند. این پیل‌های سوختی اکسید جامد با پشتیبانی از فلز (MS-SOFCs) را توصیف می‌کند که از یک تکیه‌گاه فولادی ضد زنگ میکرو متخلخل، کامپوزیت‌های الکترود نانومتخلخل و یک الکترولیت سرامیکی نازک با استفاده از روش «ریخته‌گری نواری، تف جوشی، نفوذی» تشکیل شده‌اند. علاوه بر این، سینتیک واکنش الکترودهای پیل‌های سوختی، رابطه ساختار-عملکرد و مکانیسم تخریب را بررسی می‌کند. با بهینه‌سازی مواد الکترود، فرآیند آماده‌سازی برای سلول‌های سوختی و ساختار نانو میکرو الکترود، MS-SOFC‌های حاصل (1) چگالی توان خروجی زیادی را در دماهای پایین نشان دادند، به عنوان مثال، 1.02 W cm^{-2< /sup> در دمای 600 درجه سانتی گراد، هنگام کار در سوخت های هیدروژن مرطوب و اکسیدان های هوا. (2) پایداری طولانی مدت عالی، به عنوان مثال، نرخ تخریب 1.3% kh-1 هنگامی که در دمای 650 درجه سانتی گراد و 0.9 سانتی متر-2 برای 1500 ساعت اندازه گیری می شود. طرح ارائه شده یک مسیر امیدوارکننده برای توسعه SOFC های کم هزینه، با چگالی توان بالا و پایدار طولانی مدت برای تبدیل انرژی ارائه می دهد.}

This book highlights the development of novel metal-supported solid oxide fuel cells (MS-SOFCs). It describes the metal-supported solid oxide fuel cells (MS-SOFCs) that consist of a microporous stainless steel support, nanoporous electrode composites and a thin ceramic electrolyte using the “tape casting-sintering-infiltrating” method. Further, it investigates the reaction kinetics of the fuel cells’ electrodes, structure–performance relationship and degradation mechanism. By optimizing the electrode materials, preparation process for the fuel cells, and nano-micro structure of the electrode, the resulting MS-SOFCs demonstrated (1) great output power densities at low temperatures, e.g., 1.02 W cm^-2 at 600°C, when operating in humidified hydrogen fuels and air oxidants; (2) excellent long-term stability, e.g., a degradation rate of 1.3% kh^-1 when measured at 650°C and 0.9 A cm^-2 for 1500 h. The design presented offers a promising pathway for the development of low-cost, high power-density and long-term-stable SOFCs for energy conversion.