La cella a combustibile ad ossido solido (sofc) è una pila a combustibile di terza generazione, che è uno stato completamente solido che converte direttamente l'energia chimica immagazzinata nel combustibile e nell'ossidante in energia altamente efficiente ed ecologica a medie e alte temperature. centrale elettrica chimica. è ampiamente considerato come una specie di cella a combustibile che sarà ampiamente utilizzata come cella a combustibile a membrana a scambio protonico (pemfc) in futuro.
ci sono due componenti nel sistema sofc, vale a dire l'anodo e l'elettrolito. è stata selezionata l'ossido di zirconio stabilizzato con yttria (ysz).
1. anodi di zirconia stabilizzati nano-ittici utilizzati nei sistemi sofc
la reazione soft comporta il contatto di carburante o ossigeno (di solito aria), elettrolita (solido o liquido) e i tre tipi di elettrodi. il contatto trifase è una delle tecnologie chiave per la progettazione delle celle a combustibile. la tecnologia chiave di sofc è incorporata nel materiale dei componenti della batteria. per la selezione, il supporto anodico nel sistema sofc è drogato con 8mol y2o3 in ceramica zirconia (spessore 1mm) e lo strato funzionale anodico ha uno spessore di 10-20μm nel film nio + ysz. -r50y8) è un materiale ideale per celle a combustibile ad ossidi solidi.
2. elettrolita di zirconio stabilizzato nano-yttria utilizzato nel sistema sofc
il materiale comunemente usato dell'elettrolito morbido è l'ossido di zirconio, ma il puro ossido di zirconio ha una bassa conduttività elettrica a 1000 ° c, che è 10-7 s · cm-1. è vicino al materiale isolante e la conduttività dello ione dell'ossigeno è molto scarsa. generalmente, i metodi di doping sono usati per migliorare la conduttività. così che la zirconia drogata con yttria è una buona scelta per migliorare la sua conduttività elettrica. l'ossido di zirconio stabilizzato con nano ha un'eccellente stabilità contro l'ossidazione e la riduzione ed è facilmente disponibile a basso costo e ha una conduttività degli ioni di ossigeno sufficientemente elevata ad alte temperature, buona stabilità chimica e proprietà meccaniche, e quindi è utilizzato nella preparazione di pellicola elettrolita morbida.
la prestazione di zirconia stabilizzata con ittrio (ysz) nei sistemi di celle a combustibile ad alta temperatura sarebbe effettuata da: contenuto di impurità e dimensione delle particelle. la polvere ultra-fine ha un'enorme area superficiale, in modo che la forza di trascinamento della sinterizzazione del materiale aumenti rapidamente, aumenta anche la velocità di diffusione, l'accorciamento del percorso di diffusione, in modo che il processo di sinterizzazione sia notevolmente accelerato, la temperatura di sinterizzazione abbassata favorisce la preparazione dei componenti successivi. inoltre, poiché l'elettrolita ha una funzione di uno strato di barriera fisica nella cella a combustibile, deve essere formata una struttura densa, e quindi la polvere deve avere una piccola dimensione delle particelle e una dimensione delle particelle uniforme. hongwu nano fornisce ossido di zirconio stabilizzato nano yttria (ysz) con una dimensione delle particelle di 60-80 nm, con dimensioni nanometriche fini, distribuzione uniforme delle dimensioni delle particelle, nessun agglomerato duro e buona sfericità. la proprietà conduttiva dell'uso del drogaggio di questo prodotto con elementi diversi, è ampiamente utilizzata nella produzione di celle a combustibile ad ossido solido.
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