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
Year 2019
-
Electrophoretic co-deposition of Fe2O3 and Mn1,5Co1,5O4: Processing and oxidation performance of Fe-doped Mn-Co coatings for solid oxide cell interconnects
PublicationThe “in-situ” Fe-doping of the manganese cobalt spinel was achieved by electrophoretic co-deposition of Mn1,5Co1,5O4 and Fe2O3 powders followed by a two-step reactive sintering treatment. The effects on the coating properties of two different Fe-doping levels (5 and 10 wt.% respectively) and two different temperatures of the reducing treatment (900 and 1000 °C) are discussed. Samples with Fe-doped coatings demonstrated a lower...
-
Evaluation of Praseodymium and Gadolinium Doped Ceria as a Possible Barrier Layer Material for Solid Oxide Cells
PublicationIn this work, nanocrystalline layers based on the Pr, Gd co-doped CeO2 were investigated. For the preparation of thin layers, lowtemperature spray pyrolysis technique was used. Different stoichiometries of the layers were produced for comparison on polished sapphire substrates. The microstructure of the prepared thin layers was studied by scanning electron microscopy (SEM), energydispersive X-ray spectroscopy (EDS) and X-ray diffractometry (XRD)....
-
High temperature oxidation behavior of SUS430 SOFC interconnects with Mn-Co spinel coating in air
PublicationIn this study, SUS430 alloy is evaluated for its high temperature corrosion properties as a possible material for interconnects of solid oxide fuel cells (SOFCs). Samples are coated with Mn-Co by commercial physical vapor deposition (PVD) process and oxidized in air for 1250 h at 800 °C. A dense cubic Mn-Co-Fe spinel layer is formed on the surface, showing great effect on corrosion reduction compared with the samples without coating....
-
High-temperature kinetics study of 430L steel powder oxidized in air at 600–850 °C
PublicationThe 430L stainless steel powder with a mean particle size of 95 μm was studied to determine its high-temperature oxidation properties. Continuous thermogravimetric measurements were carried out for 100 h in air at temperatures in the range of 600–850 °C. Even though a considerable amount of Cr (up to ˜5 wt.% Cr) inside the grains was depleted – especially inside small grains – no breakaway oxidation was observed. This indicates...
-
High-temperature oxidation of the Crofer 22 H ferritic steel with Mn1.45Co1.45Fe0.1O4 and Mn1.5Co1.5O4 spinel coatings under thermal cycling conditions and its properties
PublicationThe aim of the presented study was to deposit protective-conducting Mn1.45Co1.45Fe0.1O4 and Mn1.5Co1.5O4 spinel coatings on the Crofer 22 H ferritic steel by means of electrophoresis and to evaluate their physicochemical properties after high-temperature oxidation under thermal cycling conditions. When the Crofer 22 H steel – whether uncoated or coated with the two spinels – was oxidized in 48-h cycles involving a temperature of...
-
In-situ Cu-doped MnCo-spinel coatings for solid oxide cell interconnects processed by electrophoretic deposition
PublicationThe Cu doping of the Mn–Co spinel is obtained “in-situ” by electrophoretic co-deposition of CuO and Mn1.5Co1.5O4 powders and subsequent two-step reactive sintering. Cu-doped Mn1.5Co1.5O4 coatings on Crofer22APU processed by electrophoretic co-deposition method are tested in terms of long term oxidation resistance and area specific resistance tests up to 3600 h. The introduction of Cu in the spinel lead to higher level of densification...
-
The Influence of Iron Doping on Performance of SrTi1-XFexO3-δ Perovskite Oxygen Electrode for SOFC
PublicationSolid Oxide Fuel Cells (SOFC) are based on electrolytes and mixed ionic and electronic conductivity (MIEC) materials. The need to reduce costs causes an increase in interest of new compounds suitable for operating temperatures between 600 °C and 800 °C. The SrTi1-xFexO3 (STF) perovskite material is a perspective material that could be used for the oxygen electrodes. In this work STF materials with different content of iron (x =...
Year 2018
-
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...
-
Influence of yttria surface modification on high temperature corrosion of porous Ni22Cr alloy
PublicationProtective coatings for porous alloys for high temperature use are relatively new materials. Their main drawback is high temperature corrosion. In this work protective coatings based the on Y-precursor infiltrated into the sintered Ni22Cr alloys are studied at 700°C. Effects of the amount of the protective phase on the resulting corrosion properties are evaluated in air and humidified hydrogen. Weight gain of the samples, their...
-
Low temperature deposition of dense MnCo 2 O 4 protective coatings for steel interconnects of solid oxide cells
PublicationIn this work manganese cobalt spinel (MnCo2O4) coatings were deposited on steel substrates by spray pyrolysis at 390 °C. This is at much lower temperatures than previously reported (typically in excess of 900 °C). It was possible to produce coatings with well controlled thickness (2-5-10 μm). The as-deposited coatings were evaluated for their microstructural changes and electrical conductivity up to 800 °C. Results confirm the...
-
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.
Year 2017
-
Status report on high temperature fuel cells in Poland – Recent advances and achievements
PublicationThe paper presents recent advances in Poland in the field of high temperature fuel cells. The achievements in the materials development, manufacturing of advanced cells, new fabrication techniques, modified electrodes and electrolytes and applications are presented. The work of the Polish teams active in the field of solid oxide fuel cells (SOFC) and molten carbonate fuel cell (MCFC) is presented and discussed. The review is oriented...
Year 2016
-
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...
Year 2015
-
High temperature corrosion and corrosion protection of porous Ni22Cr alloys
PublicationIn this work corrosion kinetics of the porous IN625 alloy is studied in the temperature range of 700 °C – 800 °C in air and humidified hydrogen for up to 1000 hours. Moreover, an effective and simple method of reducing corrosion rates of porous alloys by the infiltration of the rare earths elements is shown. Modification by the yttrium containing precursor reduces the corrosion rate by a factor of 50 in air at 700 °C so that the...
Year 2013
-
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...
-
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...
-
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,...
Year 2012
-
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.
-
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...
-
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...
-
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...
-
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.
-
Perovskites in Solid Oxide Fuel Cells
PublicationPrzeglądowa publikacja dotycząca wykorzystania ceramicznych materiałów perowskitowych w tlenkowych ogniwach paliwowych.
-
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,...
-
Solid oxide fuel cells with Ni-infiltrated perovskite anode
PublicationWytworzono próbki na bazie tytanianu strontu domieszkowanego niobem i przebadano wpływ nasączania niklem na właściwości tych materiałów.
-
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.
-
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....
Year 2011
-
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.
-
Coatings for improvement of high temperature corrosion resistance of porous alloys
PublicationPorowate stopy metaliczne są potencjalnymi podłożami nośnymi dla tlenkowych ogniw paliwo. Ich stosowanie obniża cenę ogniw paliwowych, co zaowocuje ich szybszą komercjalizacą. Jednak są one podatne na korozję w wysokich temperaturach. Dotychczas brak jest metod, które mogą poprawić rezystancję korozyjną porotawych stopów w wysokich temperaturach porowatych stopy do zastosowań SOFC. W tym artykule zaproponowano sposób na poprawę...
-
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.
-
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...
-
Metal Supported Solid Oxide Fuel Cells - Selected Aspects
PublicationW artykule przedstawiono wyniki badań nad tlenkowymi ogniwami paliwowymi zbudowanymi na stalowym interkonektorze.
-
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.
-
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)...
-
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...
-
The influance of infiltration of LNF cathode with CGO
Publication -
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.
Year 2010
-
High temperature oxidation of porous alloys for solid oxide fuel cell applications
PublicationW pracy proszki PI600, 317L i 430L stali użyto do przygotowania porowatych metalowych podłoży dla tlenkowych ogniw paliwowych. Po spiekaniu w różnych temperaturach oceniana była ich porowatość i wysokotemperaturową odporność na korozję. Cykliczna analiza termograwimetryczna, dyfraktometria rentgenowska i obrazów SEM były używane do opisu właściwości tych porowatych stopów. Właściwości elektryczne badano dla wybranych próbek. Wpływ...
-
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...
-
Structure and electric properties of double magnesium zirconium orthophosphate
PublicationPublikacja przedstawia wyniki pomiarów elektrycznych i strukturalnych ortofosforanu magnezowo-cyrkonowego.
-
Structure and electrical properties of ceramic proton conductors obtained with molten-salt and solid-state synthesis methods
PublicationPublikacja omawia wyniki badań niobanu lantanu domieszkowanego akceptorowo pod kątem właściwości elektrycznych i strukturalnych.
-
Synthesis of acceptor-doped Ba-Ce-Zr-O perovskites
PublicationPublikacja przedstawia wyniki badań stukturalnych i elektrycznych domieszkowanego akceptorow cerianu baru.
-
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.
-
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...
Year 2009
-
Applications of spin coating of polymer precursor and slurrysuspensions for Solid Oxide Fuel Cell fabrication
PublicationW pracy przedstawiono możliwości zastosowania w tlenkowych ogniwach paliwowych metody nanoszenia wirowego prekursorów polimerowych i zawiesin. Przedstawiono przykłady zastosowania tej metody do wytworzenia elektrolitu oraz warstw ochronnych dla stali nierdzewnych.
-
Conductivity improvement of Ce0.8Gd0.2O1.9 solid electrolyte
PublicationW pracy przedstawiono metodę zwieszenia przewoności domieszkowanego tlenku ceru wprowadzając podczas syntezy 2% wapnia. Zbadano metody wprowadzenia wapnia z użyciem prekursorów polimerowych. Uzyskano zwiększenie przewodności oraz syntezowalności elektrolitu stałego.
seen 3144 times