Search
Search results for: ysz
-
Composite (La, Sr)MnO3-YSZ cathode for SOFC
PublicationW pracy przedstawiono właściwości elektryczne kompozytów (La,Sr)MnO3-YSZ. Materiały te dzieki swoim włąściwościom mogą staniwć dobry materiał na katody ogniw paliwowych. Przedstawiono też wyniki badań ogniwa paliwowego pracującego z paliwem wodorowym zbudowanego na bazie katody z kompozytu LSM-YSZ i anody Ni-YSZ. Uzyskano gęstośc mocy 0.26 W cm−2 przy temperaturze 850°C.
-
The influence of preparing conditions on the properties of SrTi0.98Nb0.02O3-YSZ composite
PublicationZbadano wpływ warunków przygotowania na właściwości kompozytów SrTi0.98Nb0.02O3-YSZ jako potencjalnych warstw przejściowych między anodą a elektrolitem w tlenkowych ogniwach paliwowych SOFC. Udowodniono, że proces wstępnej obróbki temperaturowej substratów oraz sposób ich mielenia znacznie wpływa na przewodnictwo elektryczne badanych materiałów.
-
Electrical properties of YSZ films prepared by netshape technology
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań domieszkowanego tlenku cyrkonu przygotowanego metodą net shape. Materiał został przygotowany w postaci warstwy o grubości 1-10um na szafirze oraz folii platynowej. Zbadano włąsiciwości elektryczne przygotowanych warst.
-
Fabrication of wormhole-like YSZ and Ni-YSZ by the novel soft-hard template CTAB/NaCl-assisted route. Suppressing Ni coalescence in SOFC
PublicationA novel one-pot synthesis route leading to the formation of a wormhole-like structure was developed for the successful fabrication of porous YSZ and Ni-YSZ systems. This method involved co-precipitation in the presence of the micelle-forming agents CTAB/Pluronic P123 and crystallising NaCl. The obtained skeletons were mechanically stable and presented almost 50% uniform, open porosity without using any additional pore-formers....
-
YSZ Thin film deposited on porous substrate by spray pyrolysis
PublicationIn this work the results of deposition of YSZ layer on a porous substrate using an ultrasonic Spray Pyrolysis are presented.
-
CGO FILMS ON YSZ ELECTROLYTE FABRICATED BY SPRAY PYROLYSIS FOR SOFC
PublicationINTRODUCTION Solid oxide fuel cells are one of the fastest developing energy converters. The advancement introduced by research community provides steady state progress is stability and performance of the fuel cells. Significant influence on the cell’s performance and stability is related to cell design. The simplest design just consists of an anode, a solid electrolyte and a cathode. However, in order to improve the properties,...
-
Sensing properties of a mixed-potential type NOx sensor based on YSZ ceramic
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań czujnika typu ''mixed-potential''. Czujnik zbudowany jest na bazie YSZ z warstwą NiO. Zbadano właściwości czujnika w rożnych stężeniach NO2. Zbadano wpływ grubości warstwy NiO na właściwości czujnika.
-
Mechanical Properties and Sliding Wear Resistance of Suspension Plasma Sprayed YSZ Coatings
Publication -
The comparison of SrTi0.98Nb0.02O3-δ-CeO2 and SrTi0.98Nb0.02O3-δ-YSZ composites for use in SOFC anodes
PublicationWytworzono i przebadano właściwości strukturalne i elektryczne kompozytów SrTi0.98Nb0.02O3-δ-CeO2 i SrTi0.98Nb0.02O3-δ-YSZ. Przeprowadzono testy materiałów zastosowanych jako anody w tlenkowych ogniwach paliwowych.
-
The comparison of SrTi0.98Nb0.02O3–δ-CeO2 and SrTi0.98Nb0.02O3–δ-YSZ composites for use in SOFC anodes
PublicationComposites of Nb-doped strontium titanate mixed with yttria-stabilized zirconia or cerium oxide in 50:50, 70:30 and 85:15 weight ratios were evaluated as possible anode/electrolyte interface materials for solid oxide fuel cells in terms of chemical compatibility, electrical conductivity and mechanical properties. It has been shown that composite samples prepared by typical powder-mixing methods remain single-phase up to 1400°C....
-
Interactions between components of SrTi0.98 Nb0.02O3-δ-YSZ and SrTi0.98 Nb0.02O3-δ -CeO2 composites
PublicationComposites consisting of SrTiO3-based perovskite and either yttria-stabilized zirconia or ceria were investigated. The mechanical compatibility and possible inter-diffusion between phases were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and energy-dispersive X-ray spectroscopy. A gradual disappearance of Ce-containing phases with an increase in the temperature of reduction in hydrogen was noticed. Moreover,...
-
CGO as a barrier layer between LSCF electrodes and YSZ electrolyte fabricated by spray pyrolysis for solid oxide fuel cells
PublicationPerovskite La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3 − δ (LSCF) is often used as a cathode material for solid oxide fuel cells (SOFC) due to high mixed ionic and electronic conductivity and good catalytic activity. Unfortunately, sintering of the LSCF cathode together with the yttria stabilized zirconia (YSZ) electrolyte, leads to formation of the La2Zr2O7 and SrZrO3 phases in the interface. These phases increase the resistance of the cell. To avoid...
-
Badania kompozytów na bazie niestechiometrycznego tytanianu strontu Sr1-xTi0,98Nb0,02O3-YSZ jako potencjalnej anody dla SOFC
PublicationW celu uzyskania jak najwyższej przewodności elektrycznej oraz ograniczenia procesu dyfuzji strontu do warstw sąsiadujących wytworzono tytanian strontu domieszkowany niobem z niedoborem strontu do 9% molowych. Następnie materiał ten zastosowano jako składnik przewodzący elektronowo w kompozytach z tlenkiem cyrkonu stabilizowanego tlenkiem itru (YSZ). Kompozyty scharakteryzowano pod względem właściwości istotnych z punktu widzenia...
-
Phonon confinement and interface lattice dynamics of ultrathin high-k rare earth sesquioxide films: the case of Eu2O3 on YSZ(001)
Publication -
Badania stabilności chemicznej kompozytowego elektrolitu 3-YSZ-Al2O3 w stosunku do materiałów elektrodowych do zastosowania w średniotemperaturowych ogniwach paliwowych
PublicationJednym z podstawowych wymogów stawianych mate- riałom na elektrolity do średniotemperaturowych ogniw paliwowych IT-SOFC (ang. intermediate-temperature solid oxide fuel cells) jest ich kompatybilność chemiczna z elektrodami w temperaturach zarówno eksploatacji, jak i wytwarzania ogniw. W celu sprawdzenia, czy badany w pracy kompozytowy elektrolit o osnowie z częściowo stabilizowanego ditlenku cyrkonu i z wtrąceniami tlenku glinu...
-
Microstructure and electrical properties of SrTi0.98Nb0.02O3-δ-based composites applied as porous layers for SOFCs
PublicationPrzebadano właściwości elektryczne oraz strukturalne kompozytów Sr(Ti,Nb)O3-YSZ i Sr(Ti,Nb)O3-CeO2 naniesionych w postaci warstw porowatych na podłoża YSZ
-
Structural and Transportation Properties of Strontium Titanate Composites with Ion Conductive Oxides
PublicationThis paper has been written based on the author’s doctoral dissertation “Structural and transportation properties of strontium and titanate composites with ion conductive oxides”, prepared under the supervision of Prof. Dr. Hab. Eng. Bogusław Kusz at the Department of Solid State Physics of Gdańsk University of Technology. It reports the idea of the thesis and conclusions from the study. Niobium doped strontium titanate (Sr(Ti,Nb)O3)...
-
Solid Oxide Fuel Cells with Ni infiltrated perovskite anode
PublicationNiobium-doped strontium titanate was used as the anode for a solid oxide fuel cell. Electrolyte-supported cells were prepared with pure perovskite and composite perovskite–yttria–stabilized-zirconia (YSZ) anodes. Fuel cell tests demonstrated significant improvement in power density after infiltration with a small amount of Ni. The obtained values of power densities are comparable with conventional Ni/YSZ cermet anode. In addition,...
-
Właściwości strukturalne i transportowe kompozytów tytanianu strontu z tlenkami przewodzącymi jonowo
PublicationW ramach pracy doktorskiej wytworzono i zbadano właściwości kompozytów tytanianu strontu domieszkowanego niobem (Sr(Ti,Nb)O3) z wybranymi tlenkami przewodzącymi jonowo (tlenek cyrkonu stabilizowany tlenkiem itru – YSZ, tlenek ceru - CeO2). Analizę dla różnych składów kompozytów prowadzono w szerokim zakresie temperatur i ciśnień parcjalnych tlenu. Właściwości strukturalne kompozytów zbadano metodami XRD, SEM, AFM i EDX, zaś właściwości...
-
Badania tytanianu strontu - materiału anodowego dla ogniw paliwowych SOFC
PublicationW artykule opisano wyniki badan nad kompozytami Sr(Ti,Nb)O3-YSZ przygotowywane metoda mieszania proszkow w mozdzierzu agatowym. Scharakteryzowano ich wlasciwosci strukturalne, elektryczne i mechaniczne.
-
Low-temperature processed anode for Solid Oxide Fuel Cells
PublicationPrzygotowano i przebadano kompozytową anode Ni/YSZ, która została przygotowana z wykorzystaniem technologii net shape. Wyniki potwierdziły, że kompozyt może być wykorzystany jako potencjalna anoda w tlenkowych ogniwach paliwowych.
-
Chemical interaction between perovskite La0.6Sr0.4FeO3 and Super-Ionic Zr0.84Y0.16Ox
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań interakcji chemicznej pomiędzy materiałem perowskitowym LSF a materiałem superjonowym YSZ. Materiał superjonowy został wytworzony w niskiej temperaturze z użyciem prekusora polimerowego i zawiesiny proszku ceramicznego.W badaniach korzystano z spektroskopii rentgenowskiej.
-
Investigation of functional layers of solid oxide fuel cell anodes for synthetic biogas reforming
PublicationSolid oxide fuel cells (SOFCs) are one of the most promising energy conversion devices due to their high efficiency, low pollution and fuel flexibility. Unfortunately, when hydrocarbons are used as a fuel, for example in the form of a biogas, solid carbon can deposit on the anode surface. This process leads to the degradation of the fuel cell performance. A possible solution to this problem is to apply an additional catalytic material,...
-
Preparation of Hydrogen Electrodes of Solid Oxide Cells by Infiltration: Effects of the Preparation Procedure on the Resulting Microstructure
PublicationIn this work, the infiltration technique was used to produce hydrogen electrodes for solid oxide cells. Different infiltration methodologies were tested in order to try to shorten the infiltration cycle time. The porous scaffolds used for infiltration were based on highly porous yttria-stabilized zirconia (YSZ) obtained by etching the reduced nickel from the Ni-YSZ cermet in HNO3 acid. The support had a complex structure which...
-
Structural and electrical properties of Sr(Ti,Fe)O3-δ materials for SOFC cathodes
PublicationW niniejszym artykule, dwa związki SrTiO3 domieszkowanego Fe przebadano pod względem przydatności na katody w tlenkowych ogniwach paliwowych. SrTi0.65Fe0.35O3 i SrTi0.5Fe0.5O3 zostały przebadane pod względem reaktywności chemicznej z elektrolitem YSZ. Stwierdzono, że przewodnictwo elektryczne tych związków jest stosunkowo niskie: 0,4 S/cm i 2 S/cm odpowiednio dla STF35 i STF50.
-
Stainless steel/yttria stabilized zirconia composite supported solid oxide fuel cell
PublicationW tym artykule opisano wytworzenie i przebadanie kompozytowych elementów nośnych tlenkowych ogniw paliwowych. Podłoża nośne zostały wytworzone ze stali nierdzewnej i tlenkiem itru stabilizowanego tlenku cyrkonu (YSZ), których proszki zmieszano w różnych proporcjach objętościowych. Zachowanie podłoży podczas spiekania (skurcz liniowy, porowatość) oraz wysokotemperaturowe właściwości (odporność na utlenianie, przewodność elektryczna)...
-
Donor-substituted SrTi1+xO3−δ anodes for SOFC
PublicationNonstoichiometric Nb-substituted SrTiO3 compounds were investigated in order to discuss the influence of nonstoichiometry at the sample properties in the light of recent results reported in the literature. Structural and electrical properties of samples were characterized. Investigated compounds were also applied as anodes for Solid Oxide Fuel Cells and their reactivity with YSZ electrolyte was examined. The defect chemistry explaining...
-
Structural and Electrical Properties of STF Materials for SOFC Applications
PublicationW tym artykule przedstawiono badania tytanian strontu domieszkowanego żelazem. Synteza dwuetapowa była niezbędna do uzyskania czystego fazowo proszku o pożądanych właściwościach. Przewodnictwo elektryczne wykazało właściwości typu zero-TCR dla składu STF35. Poziom przewodnictwa elektrycznego różnił się o więcej niż jeden rząd wartości dla wytworzonych materiałów. Reaktywność chemiczną między YSZ i STF badano w zakresie temperatur...
-
Zirconia-based mixed potential sensor with Pt electrode prepared by spin-coating of polymeric precursor
PublicationMany types of yttria-stabilized zirconia (YSZ) based gas sensors have been explored extensively in recent years. Great attention have been directed to mixed-potential-type gas sensors. It is due to growing concerns with environmental issues. Not without a significance is the fact of very attractive performance of this type of sensor allowing to detect low concentration of pollutant gases. In this paper two types of YSZ based mixed-potential...
-
Badania kompozytów na bazie niestechiometrycznego tytanianu strontu -Sr1-xTi0,98Nb0,02O3- jako potencjalnej anody dla SOFC
PublicationW celu uzyskania jak najwyższej przewodności elektrycznej oraz ograniczenia procesu dyfuzji strontu do warstw sąsiadujących wytworzono tytanian strontu domieszkowany niobem z niedoborem strontu do 9% molowych. Następnie materiał ten zastosowano jako składnik przewodzący elektronowo w kompozytach z tlenkiem cyrkonu stabilizowanego tlenkiem itru (YSZ). Kompozyty scharakteryzowano pod względem właściwości istotnych z punktu widzenia...
-
Katalizatory reakcji elektrochemicznych w tlenkowych ogniwach paliwowych zasilanych biogazem
PublicationJednym z potencjalnych obszarów zastosowań tlenkowych ogniw paliwowych jest energetyka rozproszona, gdzie paliwem mógłby biogaz pochodzący z oczyszczalni ścieków, wysypisk, gospodarstw rolnych. Obecnie stosowane na skalę komercyjną rozwiązania technologiczne uniemożliwiają wykorzystanie paliwa w postaci biogazu m.in. ze względu na niską odporność anody na osadzanie węgla oraz niewystarczającą aktywność katalityczną dla elektrochemicznego...
-
Exsolution of Ni nanoparticles on the surface of cerium and nickel co-doped lanthanum strontium titanate as a new anodic layer for DIR-SOFC. Anti-coking potential and H2S poisoning resistance of the prepared material
PublicationThe aim of this study was to evaluate a new catalytic material for biogas fueled DIR-SOFC. This material was a perovskite-type SrTiO3 doped with La, Ce and Ni of a general formula La0.27Sr0.54Ce0.09Ni0.1Ti0.9O3-σ (LSCNT). Additional preparation steps were undertaken to promote a nickel exsolution process. Heat post-treatment of powders in a humidified H2 resulted in an intensive growth of nickel nanoparticles (NPs) while the temperature...
-
Interaction of SrTi0.65Fe0.35O3-δ with LaNi0.6Fe0.4O3-δ, La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ and Ce0.8Gd0.2O2-δ
PublicationIron doped strontium titanates SrTi1-xFexO3-δ are perovskites of versatile properties. They can be used in solid oxide fuel cells or high temperature oxygen sensors. Their reactivity with electrolyte materials, cathode buffer layer materials, other cathode materials or current collector layers has not been fully tested. In this study we use X-ray diffraction to check SrTi0.65Fe0.35O3-δ compatibility with Ce0.8Gd0.2O2-δ (used as...
-
LaNi1-xCoxO3-δ(x=0.4 to 0.7) cathodes for solid oxide fuel cells by infiltration
PublicationPerformance of LaNi 1-x Co x O 3−δ (LNC) (x=0.4 to 0.7) as a cathode in solid oxide fuel cell (SOFC) is evaluated. Symmetrical cathode/electrolyte/cathode cells for electrochemical testing are prepared by infiltration of yttria stabilized zirconia (YSZ) backbone with LNC solutions. It is showed that the cathode infiltrated with LaNi 0.5 Co 0.5 O 3−δ (LNC155) has the lowest polarization resistance and activation energy, 197 mΩ cm...
-
Investigation of catalytic layers on anode for solid oxide fuel cells operating with synthetic biogas
PublicationIn this paper solid oxide fuel cells operating with dry synthetic biogas have been examined. In order to increase their stability the layers of CuO-CeO2, Cu1.3Mn1.7O4 and Y0.08Sr0.92Ti0.8Fe0.2O3 -δ have been deposited on the Ni-YSZ anode site. These layers should catalyze the internal biogas reforming and prevent the carbon deposition on the anode site. It has been found that CuO-CeO2 and Cu1.3Mn1.7O4 catalysts led to an increase...
-
Zirconia ceramics with additions of Alumina for advanced tribological and biomedical applications
PublicationThe results of an investigation on slip cast and sintered Y2O3 (3 wt%)- stabilized ZrO2 with additions of 5, 10, 15 wt% Al2O3 are reported. The surface roughness, porosity and density of the samples were measured. The hardness HRc and Hv, fracture toughness K1C, and friction coefficients were also measured using standard methods. The structural properties of the samples were observed by Scanning Electron Microscopy (SEM). The surface...
-
Investigation of praseodymium and samarium co-doped ceria as an anode catalyst for DIR-SOFC fueled by biogas
PublicationThe Pr and Sm co-doped ceria (with up to 20 mol.% of dopants) compounds were examined as catalytic layers on the surface of SOFC anode directly fed by biogas to increase a lifetime and the efficiency of commercially available DIR-SOFC without the usage of an external reformer. The XRD, SEM and EDX methods were used to investigate the structural properties and the composition of fabricated materials. Furthermore, the electrical...
-
Ionic conductivity behavior by activated hopping conductivity (AHC) of barium aluminoborosilicate glass–ceramic system designed for SOFC sealing
PublicationNon-conducting BaO-B2O3-Al2O3-SiO2 parent glasses designed for solid oxide fuel cell (SOFC) sealing applications were prepared using the melt-quenching technique. The glass formation region was determined according to phase equilibrium relations and was found to be in the composition range 70BaO-(x)Al2O3-(10−x)B2O3-20SiO2 where 3.0 < x < 6.0 wt%. The conductivity values obtained conductivity ranged from 10−5 to 10−10 S/cm at temperatures...
-
High-temperature Co-electrolysis of CO2/H2O and direct methanation over Co-impregnated SOEC. Bimetallic synergy between Co and Ni
PublicationTo study the synergy between the transition metals for enhancing the electrochemical and chemical activity, a series of SOECs were modified with a small amount of Co ions, namely 1.8, 3.6, and 5.4 wt% in the reduced state. The addition of βCD into the precursor solution allowed for extremely fine dispersion of Co species across the Ni-YSZ cermet structure. The sample containing 3.6 wt% Co reached an outstanding over 2.5-times-higher...
-
NOWE MATERIAŁY ANODOWE DLA TLENKOWYCH OGNIW PALIWOWYCH (SOFCs) ZAPEWNIAJĄCE WYDAJNĄ PRACĘ W SYSTEMACH ZASILANYCH BIOGAZEM.
PublicationTlenkowe ogniwa paliwowe (z ang. Solid Oxide Fuel Cells, SOFCs) zasilane paliwami innymi niż czysty wodór podlegają procesom szybszego niszczenia i utraty zdolności do generowania prądu. Głównymi przyczynami takiego zachowania jest osadzanie się węgla na powierzchni anody oraz zatruwanie materiałów ceramicznych śladowymi ilościami siarki, fosforu lub chloru w paliwach węglowodorowych. W niniejszej pracy dokonano przeglądu przez...
-
In situ study of a composition of outlet gases from biogas fuelled Solid Oxide Fuel Cell performed by the Fourier Transform Infrared Spectroscopy
PublicationThe purpose of this study was to develop a method and software based on the Fourier Transform Infrared Spectroscopy for the in-situ, quantitative analysis of the composition of outlet gases from Solid Oxide Fuel Cell (SOFC). The calibration procedure performed at the beginning of the experiment indicated a polynomial dependence between the concentration of a calibrating gas (CO, CO2, CH4) and the corresponding integrated absorbance in...
-
Structural and electrical transport properties of Pr-doped SrTi0.93Co0.07O3-δ a novel SOEC fuel electrode materials
PublicationSolid Oxide Electrolyzer Cells (SOECs) are very promising electrochemical devices for the production of syngas (H2/CO) by H2O and CO2 co-electrolysis. The structure, microstructure and electrical properties of the fuel electrode material play a crucial role in the performance of the whole cell and efficiency of electrocatalytic reduction of steam into hydrogen. In the present work, a novel Co and Pr co-doped SrTiO3-δ material attracted...
-
Materiały katalityczne dla tlenkowych ogniw paliwowych zasilanych biogazem
PublicationTlenkowe ogniwa paliwowe (SOFC) są jednymi z najbardziej obiecujących przyrządów do konwersji energii ze względu na wysoką wydajność, niską emisję zanieczyszczeń i możliwość zastosowania szerokiej gamy paliw. Jednak zastosowanie biogazu jako paliwa w obecnie wytwarzanych ogniwach paliwowych, w których anoda jest zbudowana z niklu i tlenku itru stabilizowanego tlenkiem cyrkonu, powoduje osadzanie się węgla oraz degradację ogniwa....
-
Physical and sealing properties of BaO–Al2O3–SiO2–CaO–V2O5 glasses for solid oxide fuel cell applications
PublicationIn this study, the properties of BaO–Al2O3–SiO2 (SAB) glasses incorporated with CaO and V2O5 as the network modifier and additive, respectively, are evaluated. The electrical resistivities of the glasses decrease upon the addition of CaO but increase upon increasing their V2O5 content because the V5+ species lower the ionic mobility of the glasses. The addition of V2O5 improves the wettability of the glasses on the Crofer 22 APU...
-
Badanie parametrów wewnętrznego reformingu biogazu w tlenkowych ogniwach paliwowych z anodowymi warstwami katalitycznymi Ce0,9Pr0,1O2-δ i Ce0,9Sm0,1O2-δ
PublicationOgniwa paliwowe są obiecującą alternatywą dla energetyki opartej na paliwach kopalnych. Tlenkowe ogniwo paliwowe to urządzenie elektrochemiczne, które pozwala na bezpośrednie przetwarzanie energii chemicznej paliwa na energię stałego prądu elektrycznego. Standardowo wykorzystywanym paliwem jest wodór, który podczas utleniania nie wytwarza zanieczyszczeń, a produktami reakcji są woda i ciepło. Jednakże składowanie i transport czystego...