La pile à combustible à oxyde solide (sofc) est une pile à combustible de troisième génération, à l'état solide qui convertit directement l'énergie chimique stockée dans le combustible et l'oxydant en une énergie hautement efficace et respectueuse de l'environnement à des températures moyennes et élevées. centrale électrique chimique. il est largement considéré comme une sorte de pile à combustible qui sera largement utilisée dans le futur comme pile à combustible à membrane échangeuse de protons (pemfc).
Il y a deux composants dans le système sofc, à savoir l'anode et l'électrolyte. la zircone stabilisée à l'oxyde d'yttrium (ysz) est sélectionnée.
1. anodes de zircone stabilisées par nano-yttria utilisées dans des systèmes de sofc
La réaction douce implique le contact du combustible ou de l'oxygène (généralement l'air), de l'électrolyte (solide ou liquide) et des trois types d'électrodes. Le contact triphasé est l'une des technologies clés pour la conception des piles à combustible. La technologie clé de sofc est incorporée dans le matériau des composants de la batterie. pour la sélection, le support d'anode dans le système sofc est dopé avec 8mol y2o3 en céramique de zircone (épaisseur 1mm) et la couche fonctionnelle d'anode a une épaisseur de 10-20μm en film nio + ysz. -r50y8) est un matériau idéal pour les piles à combustible à oxyde solide.
2. électrolyte de zircone stabilisé par nano-yttria utilisé dans le système de sofc
le matériau couramment utilisé de l'électrolyte sofc est l'oxyde de zirconium, mais l'oxyde de zirconium pur a une faible conductivité électrique à 1000 ° c, qui est de 10-7 cm-1. il est proche du matériau isolant et la conductivité des ions oxygène est très faible. généralement, les méthodes de dopage sont utilisées pour améliorer la conductivité. de sorte que la zircone dopée à l'oxyde d'yttrium constitue un bon choix pour améliorer sa conductivité électrique. la zircone stabilisée par nano-yttria possède une excellente stabilité à l'oxydation et à la réduction, et est facilement disponible à faible coût et possède une conductivité ionique suffisamment élevée à haute température, une bonne stabilité chimique et des propriétés mécaniques. film d'électrolyte souple.
les performances de la zircone stabilisée à l'oxyde d'yttrium (ysz) dans les systèmes de piles à combustible à haute température seraient affectées par: la teneur en impuretés et la taille des particules. la poudre ultra-fine a une surface importante, de sorte que la force de frittage du matériau augmente rapidement, le taux de diffusion augmente également, le trajet de diffusion se raccourcit, de sorte que le processus de frittage est considérablement accéléré, la température de frittage réduite la préparation des composants ultérieurs. de plus, comme l'électrolyte a une fonction de couche de barrière physique dans la pile à combustible, une structure dense doit être formée et la poudre doit donc avoir une petite taille de particule et une taille de particule uniforme. Hongwu Nano fournit de l'oxyde de zirconium (ysz) stabilisé par nano-yttria avec une granulométrie de 60-80 nm, avec une taille nanométrique fine, une distribution granulométrique uniforme, aucune agglomération dure et une bonne sphéricité. Les propriétés conductrices de l'utilisation de ce produit avec différents éléments sont largement utilisées dans la production de piles à combustible à oxyde solide.
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