Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0219U100406, 0117U006187 , Науково-дослідна робота Назва роботи Порівняльне дослідження впливу структури аноду на ефективність роботи керамічної паливної комірки Назва етапу роботи Керівник роботи Бродніковська Ірина Володимирівна, Дата реєстрації 12-02-2019 Організація виконавець Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М.Францевича НАН України Опис етапу Розроблено методику стрічкового лиття для виготовлення складових КПК. Розроблена КПК була порівняна її з комерційним аналогом. Так, за однакових умов випробування, розроблена КПК продемонструвала максимальну питому потужність на рівні 4,2 мВт/cм2 при 800 °С, в той час як комерційна - лише 2,8 мВт/cм2. Проведено структурну оптимізацію аноду-підкладки через заміну традиційної керамічної складової 8YSZ більш міцною - 3,5YSZ. Встановлено, що дана заміна дозволяє зберегти необхідний, як для аноду-підкладки, рівень міцності при підвищеній поруватості. Отримано кермети Ni-3,5YSZ з відкритою поруватістю 44,5%, міцністю і електричною провідністю 74 МПа і 1,15*10^6 См/м, відповідно. Розроблено високопоруваті керамічні остови 3,5YSZ з поруватістю 38% та міцністю 92 МПа. Подальше насичення остовів солями нікелю має сприяти збільшенню їх міцності. Опис продукції Структура кожної зі складових КПК (електроліт, анод, катод) має бути вдосконалена, але для оцінки впливу оптимізації складових КПК на її ефективність роботи, необхідно провести системну роботу по встановленню впливу структури кожної зі складових на електричні властивості КПК. Роботу в рамках даного Проекту, автори вирішили присвятити структурному вдосконаленню аноду КПК як найважливішої складової КПК. Вплив на структуру аноду КПК здійснювався за допомогою застосування різних методів виготовлення анодів, таких як стрічкове лиття та однобічне холодне пресування. Оцінка впливу структури аноду на ефективність КПК реалізовували за допомогою визначення електричних властивостей КПК за однакових умов. В роботі використовували порошок діоксиду цирконію українського виробництва. За попередніми дослідженнями кераміка виготовлена з даного порошку продемонструвала високі значення іонної провідності, та механічної міцності. Розроблену КПК порівняно з її комерційним аналогом. За однакових умов випробування, розроблена КПК продемонструвала максимальну питому потужність на рівні 4,2 мВт/cм2 при 800 °С, в той час як комерційна - лише 2,8 мВт/cм2. Отримані результати, імовірно, можуть бути пояснені кращим контактом між анодом та електролітом, утвореним в результаті їх спільного спікання. Також суттєва відмінність між розробленою та комерційною КПК - це використовуваний порошок 8YSZ. Це, у свою чергу, може свідчити про перспективність використання даного порошку для виготовлення складових КПК. Покращення ефективності роботи керамічної паливної комірки через її структурну оптимізацію має дозволити використовувати меншу кількість комірок в енергосистемі, при збереженні її електричної потужності. Автори роботи Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити