dr hab. inż. Sebastian Molin
Employment
- Deputy Head of Department at Katedra Inżynierii Materiałów Funkcjonalnych WETI
- Associate professor at Katedra Inżynierii Materiałów Funkcjonalnych WETI
Publications
Filters
total: 110
Catalog Publications
-
Optimization of microstructure and properties of acceptor-doped barium cerate
PublicationThe presented research concerns acceptor doped barium cerate and the attempts of improvement of its production method that would allow obtaining the solid electrolyte characterized by the particular properties. The authors suggest combining two production methods, molten salt synthesis and self-combustion, in order to achieve the compound material that has some of the advantages of both of the initial methods. An impact of nickel...
-
Fabrication, Microstructure and High Temperature Corrosion Resistance of Porous Alloys for Solid Oxide Fuel Cells
PublicationPorous alloys find use in modern Solid Oxide Fuel Cells as the supporting structures. As they are exposed to high temperatures (> 500°C) an oxide scale forms on their surface due to high temperature corrosion phenomena. Since the ratio between the surface area and volume is much higher than for planar samples, formation of the oxide can lead to a breakaway oxidation after relatively short times. Therefore corrosion properties of...
-
High temperature corrosion resistance of porous hastelloy alloy
PublicationTo further understand the suitability of Ni-Cr-base alloy for solid oxide fuel cell (SOFC), a commercial Ni-Cr-Fe-Mo alloy, Hastelloy X was selected and evaluated for oxidation behaviour under high temperature conditions. HastelloyX was chosen due to its unusual resistance to oxidizing, reducing and neutral atmospheres. For long term stability of metal supported fuel cell, the corrosion resistance plays a vital role and must be...
-
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,...
-
Electrical properties of Y0.08Sr0.92Ti0.92Nb0.08O3-δ after reduction in different reducing conditions
PublicationElectrical properties of perovskite Y0.08Sr0.92Ti0.92Nb0.08O3−ı after reduction in different conditions were studied. Relatively high electrical conductivity in samples reduced in ammonia was observed. The conductivity of Y0.08Sr0.92Ti0.92Nb0.08O3−ı reduced in ammonia at 1500 ◦C was of about 600 S/cm at 200 ◦C. Conductivity after reduction in ammonia at 1500 ◦C was stable both in hydrogen and oxygen atmosphere up to 600 ◦C. Reduction...
-
Structure and electric properties of double magnesium zirconium orthophosphate
PublicationPublikacja przedstawia wyniki pomiarów elektrycznych i strukturalnych ortofosforanu magnezowo-cyrkonowego.
-
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...
-
Wytwarzanie i charakteryzacja rezystancyjnych czujników tlenu z wykorzystaniem SrTi0.65Fe0.35O3
PublicationW pracy przedstawiono wstępne wyniki konstrukcji czujnika wykonanego z domieszkowanego żelazem tytanianu strontu. Przygotowano dwa różne rodzaje czujników: w postaci pastylki ceramicznej oraz w postaci warstwy na podłożu alundowym. W szczególności czujnik przygotowany niskotemperaturową metodą prekursorów polimerowych okazał się mieć zadowalające właściwości. Maksymalna temperatura syntezy dla tego czujnika wynosiła 920°C, dzięki...
-
Tlenkowe ogniwa paliwowe zbudowane na nośnym elemencie z metalowego porowatego interkonektora
PublicationW pracy przedtawiony stan rozwoju tlenkowych ogniw paliwowych zbudowanych na nośnym elemencie z metalowego porowatego interkonektora.
-
Impedance Spectroscopy as a Diagnostic Tool of Degradation of Solid Oxide Fuel Cells
Publicationw pracy przedstawiono wyniki badań degradacji tlenkowych ogniw paliwowych przeprowadzone metodą spektroskopii impedancyjnej. Ogniwa paliwowe zostały przetestowane w eksperymentalnych warunkach, które pozwalają na uzyskanie szybkiego spadku wydajności ogniw paliwowych. impedancja i parametry uzyskane z dopasowania widm do elektrycznego obwodu zastępczego zostały skorelowane z poziomem degradacji elementów ogniw paliwowych - anody...
-
Metoda pirolizy aerozolowej - przygotowanie warstw antykorozyjnych na stali nierdzewnej
PublicationW pracy sprawdzony została możliwość wykorzystania metody pirolizy aerozolowej do wytwarzania warstw ochronnych na podłożu ze stali 316L. Jako warstwy ochronne zastosowano materiał tlenku cyrkonu stabilizowanego itrem.
-
Oxide Layers Fabricated by Spray Pyrolysis on Metallic Surfaces
Publicationw pracy przedstawiono wyniki badań nad opracowaniem optymalnych warunków przygotowania warstwy stabilizowanego itrem cyrkonu jako prekursora na stali 316L jako podłoża za pomocą pirolizy aerozolowej.
-
Solid oxide fuel cells for distributed energy generation
PublicationW pracy przedstawiono zasadę działania tlenkowego ogniwa paliwowego. Zaprezentowano wybrane problemy oraz rozwiązania technologiczne.
-
Charakteryzacja warstw tlenkowych na stali 316L dla potzeb implantów biomedycznych
PublicationW pracy sprawdzony został wpływ warstw ochronnych na poprawę odporności korozyjnej stali 316L. Jako warstwy ochronne zastosowano materiał tlenku cyrkonu stabilizowanego itrem.
-
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.
-
Electrical properties of Y0.08Sr0.92Ti0.92Nb0.08O3_−delta after reduction in different reducing conditions
PublicationPraca przedstawia badania właściwości elektrycznych perowskitów Y0.08Sr0.92Ti0.92Nb0.08O3−ı redukowanych w różnych warunkach termicznych. Obserwowano wysoką przewodność elektryczną próbek redukowanych w atmosferze amoniaku. Przewodność Y0.08Sr0.92Ti0.92Nb0.08O3−ı redukowanego w amoniaku w 1500 ◦C była rzędu 600 S/cm w 200 ◦C. Przewodność elektryczna próbek redukowanych w amoniaku w 1500 ◦C była stabilna zarówno w atmosferze wodoru...
-
High temperature corrosion of stainless steels for Solid Oxide Fuel Cells
PublicationW pracy przedstawiono wyniki korozyjności wysokotemperaturowej stali litych i porowatych stosowanych w tlenkowych ogniwach paliwowych.
-
Influence of conductive carbon and MnCo2O4 on morphological and electrical properties of hydrogels for electrochemical energy conversion
PublicationIn this work, a strategy for one-stage synthesis of polymer composites based on PNIPAAm hydrogel was presented. Both conductive particles in the form of conductive carbon black (cCB) and MnCo2O4 (MCO) spinel particles were suspended in the three-dimensional structure of the hydrogel. The MCO particles in the resulting hydrogel composite acted as an electrocatalyst in the oxygen evolution reaction. Morphological studies confirmed...
-
Enhanced Electrochemical Performance of MnCo1.5Fe0.5O4Spinel for Oxygen Evolution Reaction through Heat Treatment
PublicationMnCo1.5Fe0.5O4 spinel oxide was synthesized using the sol−gel technique, followed by heat treatment at various temperatures (400, 600, 800, and 1000 °C). The prepared materials were examined as anode electrocatalysts for watersplitting systems in alkaline environments. Solid-state characterization methods, such as powder X-ray diffraction and X-ray absorption spectroscopy (XAS), were used to analyze the materials’ crystallographic...
-
Evaluation of electrosynthesized reduced graphene oxide–Ni/Fe/Co-based (oxy)hydroxide catalysts towards the oxygen evolution reaction
PublicationIn this work, the specific role of the addition of graphene oxide (GO) to state-of-the-art nickel–iron (NiFe) and cobalt–nickel–iron (CoNiFe) mixed oxides/hydroxides towards the oxygen evolution reaction (OER) is investigated. Morphology, structure, and OER catalytic activity of the catalysts with and without GO were studied. The catalysts were fabricated via a two-step electrodeposition. The first step included the deposition...
-
MnCo2O4 deposited by spray pyrolysis as a protective layer for stainless steel interconects
PublicationStainless steel interconnects working in Solid Oxide Fuel Cells stacks are exposed to high temperature resulting in their corrosion. Protective layers for the hydrogen and oxygen sides are necessary to protect the interconnect material, prolongate the stack lifetime and maintain the output power. In this paper MnCo2O4 protective layer for the oxygen side of the interconnect is deposited by spray pyrolysis and is examined.
-
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...
-
Tlenkowe ogniwa paliwowe ze stalowym interkonektorem
PublicationPraca obejmuje szeroki zakres zagadnień związanych z polepszeniem właściwości stosowanych obecnie materiałów lub konstrukcji ogniw paliwowych wykorzystujących elementy metaliczne w postaci litego interkonektora lub porowatego elementu nośnego. Wykonana praca ma charakter eksperymentalny i interdyscyplinarny, swoim zasięgiem obejmuje zagadnienia elektroniki ciała stałego, chemii, fizyki oraz inżynierii materiałowej.
-
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.
-
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.
-
Oxide layers fabricated by spray pyrolysis on metallic surfaces = Warstwy tlenkowe wytworzone metoda pirolizy aerozolowej na podłożach metalicznych
PublicationW pracy przebadane zostały możliwości zastosowania metody pirolizy aerozolowej do wytwarzania warstw z tlenku cyrkonu stabilizowanego itrem na podłożu ze stali nierdzewnej 316L.
-
Evaluation of porous ferritic Fe22Cr stainless steel for solid oxide fuel cells at high temperature
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań korozji stali Fe22Cr w wysokich temperaturach.
-
High temperature corrosion resistance of porous hastelloy alloy
PublicationW pracy przedstawiono badania korozyjne stopu Hastelloy w wysokich temperaturach.
-
Impedance spectroscopy as a diagnostic tool of degradation of Solid Oxide Fuel Cells = Spektroskopia impedancyjna jako narzędzie diagnostyczne degradacji tlenkowych ogniw paliwowych
PublicationTlenkowe ogniwa paliwowe SOFC sa obecnie bliskie komercjalizacji. Wiedza na temat mechanizmów degradacji ogniw paliwowych jest niezbędna do dalszej poprawy ich działania. Spektroskopia impedancyjna jest skutecznym narzędziem diagnostycznym. Pozwala ona na wskazanie który element ogniwa SOFC ulega pogorszeniu oraz pozwala poznać dokładniej naturę procesu degradacji. W tej pracy degradacja ogniwa SOFC została zbadana przy użyciu...
-
Structural and electrical properties of STF materials for SOFC applications = Właściwości strukturalne i elektryczne materiałów STF do zastosowań w SOFC
PublicationTytaniany strontu domieszkowane elazem (STF) rozważane są jako potencjalne materiały katodowe w SOFC do pracy w temperaturach z przedziału 600-800°C. Ich synteza, właściwości elektrochemiczne i strukturalne są w tym artykule badane. Analiza wydajności elektrochemicznej przeprowadzono za pomoc elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej na symetrycznych komórkach spieczonych w różnych temperaturach. Wzajemne oddziaływanie chemiczne...
-
Perovskites in Solid Oxide Fuel Cells
PublicationPrzeglądowa publikacja dotycząca wykorzystania ceramicznych materiałów perowskitowych w tlenkowych ogniwach paliwowych.
-
The influance of infiltration of LNF cathode with CGO
Publication -
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.
-
Electrical properties of poros nanocrystalline undoped ceria oxygen sensor
PublicationW pracy zaprezentowano wykonanie czujnika z niedomieszkowanego tlenku ceru o nanometrowych ziarnach krystalicznych. Zastosowana metoda nanoszenia warstw zalicza się do metod niskotemperaturowych. Wytworzone warstwy przebadano za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej, mikroskopii elektronowej oraz spektroskopii impedancyjnej. Wykonane czujniki charakteryzują się szybkim czasem odpowiedzi i stabilnym zachowaniem przy zmianach ciśnienia...
-
Warstwy funkcjonalne tlenkowych ogniw paliwowych
PublicationIn this paper, results describing current research on solid oxide fuel cells conducted at Gdańsk University of Technology, Faculty of Electronics, Telecommunications and Informatics are presented. The results are related to three kinds of functional layers: a thin cathode layer between the porous cathode layer and the electrolyte to improve the cathode performance, a buffer layer between the electrolyte and the cathode to slow...
-
Badania tytanianu strontu podstawianego żelazem jako potencjalnego materiału katodowego dla tlenkowych ogniw paliwowych
PublicationW publikacji przedstawiono motywację podjętych badań nad podstawianymi żelazem tytanianem strontu do zastosowań w wysokotemperaturowych ogniwach paliwowych oraz ukazano wstępne wyniki badań elektrycznych oraz elektrochemicznych.
-
High-temperature Corrosion of ~ 30 Pct Porous FeCr Stainless Steels in Air: Long-Term Evaluation Up to Breakaway
PublicationIn this work, a long-term (up to 6000 hours) corrosion evaluation of three porous (~ 30 pct of initial porosity) ferritic iron-chromium alloys with different Cr contents (20, 22, and 27 wt pct of Cr) was carried out at 600 C, 700 C, 800 C, and 900 C in air. Mass gain measurements and SEM analyses revealed that at temperatures above 600 C, all alloys exhibit breakaway corrosion, whereas at 600 C, none of the alloys were heavily...
-
An investigation of microstructural basis for corrosion behavior of Al-CNT composites fabricated by SPS
PublicationIn this research effect of the addition of multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs) as additive powder on microstructure and corrosion behavior of fabricated Al-CNT composites was studied. The aluminum powder and CNTs were mixed with high energy planetary ball-mill. It is observed that by increasing milling time, the uniformity of CNTs on aluminum matrix and consequently corrosion resistance of Al-CNT composite is increased. On the...
-
Impact of strontium non-stoichiometry of SrxTi0.3Fe0.7O3-δ on structural, electrical, and electrochemical properties for potential oxygen electrode of intermediate temperature solid oxide cells
PublicationThis work presents the results of a comprehensive study on the impact of the A-site non-stoichiometry of SrxTi0.3Fe0.7O3-δ (x = 0.90, 0.95, 1.00, 1.05) ceramics on their physicochemical properties. The materials were fabricated by the conventional solid-state reaction method and their structure was determined by X-ray diffractometry, X-ray photoelectron spectroscopy and electron microscopy. Their sintering and thermal expansion...
-
Metal Supported Solid Oxide Fuel Cells - Selected Aspects
PublicationW artykule przedstawiono wyniki badań nad tlenkowymi ogniwami paliwowymi zbudowanymi na stalowym interkonektorze.
-
Fabrication and characterization of anode supported solid oxide fuel cells
PublicationW tej pracy, napylanie aerozolowe zawiesiny proszków jest oceniane jako metoda osadzania cienkich elektrolitów tlenkowych ogniw paliwowych. Metoda ta jest tania, prosta i mam zalety w stosunku do szeroko stosowanej metody sitodruku. Wpływ parametrów osadzania: stężenie zawiesiny, ciśnienie robocze są w artykule omawiane.
-
Evaluation of structural and electrical properties of multicomponent spinel oxide thin films deposited via spray pyrolysis technique
PublicationThis work reports the preparation of (Mn,Co,Fe,Ni,Cr)3O4 high-entropy spinel oxide in the form of a ~ 500 nm thin film utilising a facile spray pyrolysis technique. The structural and electrical properties of the layers were characterised after exposure to temperatures in the range of 400–900 ◦C. The as-deposited layers were amorphous, and crystallised upon heat treatment at 500 ◦C. Microstructural analyses proved a homogeneous...
-
Tetrahedrally modified MnMe0.1Co1.9O4 (Me = Zn, Mg, Li) spinels for non-enzymatic glucose sensing
PublicationIn this work, tetrahedrally modified MnMe0.1Co1.9O4 (Me = Zn, Mg, Li) spinels were prepared via the sol–gel synthesis method with subsequent ball-milling fragmentation. The prepared samples were evaluated as glucose–sensing catalyst. The reference MnCo2O4 spinel exhibited a sensitivity of 49 µA mM−1 cm−2 and a nonlinearity error of 5.2% in the response range from 0.02 to 1 mM. The partial substitution of cobalt in the reference...
-
Fe-modified Mn2CuO4 spinel oxides: coatings based on abundant elements for solid oxide cell interconnects
PublicationThe current state of the art steel interconnect coating materials are based on critical raw material - Co-oxide spinels. Replacing Co-oxide spinels with alternative, abundant materials can reduce the dependence on the critical raw materials. Cobalt-free coatings with the general formula Mn2-xCuFexO4, where x = 0, 0.1, 0.3, were electrophoretically deposited on a ferritic stainless-steel support and evaluated. Prior to deposition,...
-
Multilayer coatings based on cerium oxide and manganese cobaltite spinel for Crofer22APU SOC interconnects
PublicationThe current state of the art steel interconnect coating materials are based on critical raw material - Co-oxide spinels. Replacing Co-oxide spinels with alternative, abundant materials can reduce the dependence on the critical raw materials. Cobalt-free coatings with the general formula Mn2-xCuFexO4, where x = 0, 0.1, 0.3, were electrophoretically deposited on a ferritic stainless-steel support and evaluated. Prior to deposition,...
-
The influence of thermal treatment on electrocatalytic properties of Mn-Co nanofilms on nickel foam toward oxygen evolution reaction activity
PublicationThis work evaluates electrodeposited and differently treated Mn-Co catalysts for their oxygen evolution reaction activity. Catalysts are evaluated in the as-deposited and heat treated state: after 350 C and 600 C. Results show that the highest electrochemical activity is obtained for the as-deposited Mn-Co oxyhydroxide, which possibly possess a layered double hydroxide structure. After the heat treatment process, especially after...
-
Electrolytic deposition of reactive element thin films on Crofer 22 APU and evaluation of the resulting high-temperature corrosion protection properties at 700 °C–900 °C
PublicationThis article presents electrolytic deposition of thin Rare Earth (RE) coatings on Crofer 22 APU stainless steel substrates for high temperature applications, such as interconnects in solid oxide cell stacks. The deposition of coatings based on yttrium-, gadolinium-, lanthanum-, and cerium nitrates is discussed. The high temperature corrosion properties of surface-modified steels were examined using thermogravimetry and electrical...
-
Glass-ceramic joining of Fe22Cr porous alloy to Crofer22APU: interfacial issues and mechanical properties
PublicationThis work deals with the joining of porous Fe22Cr ferritic stainless steel to a dense Crofer22APU plate by using a silica-based, Ba-containing glass-ceramic. The chemical and interfacial stability and the mechanical properties of the joints were evaluated before and after thermal ageing at 700 ◦C for 500hrs. The sintering behaviour of the glass was assessed by using heating stage microscopy (HSM) to study the influence of a porous...
-
Application of wet powder spraying for anode supported solid oxide fuel cell with a perowskite SrTi0.98Nb0.02O3-d anode
PublicationAnode-supported solid oxide fuel cell with SrTi0.98Nb0.02O3–d anode, yttria-stabilized zirconia electrolyte and La(Ni0.6Fe0.4) O3d cathode has been successfully fabricated and evaluated. Process of anode support fabrication has been presented. Wet powder spraying and high temperature sintering method have been studied and applied to deposit the thin electrolyte layer.In order to improve catalytic properties of the anode, it has...
-
A dual-control strategy based on electrode material and electrolyte optimization to construct an asymmetric supercapacitor with high energy density
PublicationMetal-organic frames (MOFs) are regarded as excellent candidates for supercapacitors that have attracted much attention because of their diversity, adjustability and porosity. However, both poor structural stability in aqueous alkaline electrolytes and the low electrical conductivity of MOF materials constrain their practical implementation in supercapacitors. In this study, bimetallic CoNi-MOF were synthesized to enhance the electrical...
seen 3213 times