Wpływ nanocząstek wydzielonych na podwójnym perowskicie na efektywność ogniw paliwowych zasilanych biogazem
Projekt zatytułowany "Aktywne katalitycznie nanocząstki wydzielone z podwójnego perowskitu do ogniw paliwowych zasilanych biogazem" poświęcony jest syntezie oraz zastosowaniu w ogniwie paliwowym, podwójnego perowskitu Sr2Fe1.5Mo0.5O6 domieszkowanego metalami przejściowymi takimi jak Ni, Co czy Cu. Pod wpływem warunków redukujących, metale przejściowe w formie nanocząstek "wychodzą" ze struktury perowskitu w procesie znanym jako eksolucja (ang. exsolution). Związki na bazie Sr2Fe1.5Mo0.5O6 charakteryzują się wysokim przewodnictwem elektrycznym zarówno w warunkach redukujących oraz utleniających. Materiał na bazie podwójnego perowskitu zostanie wykorzystany zarówno jako anoda i katoda w SOFC opartym na elektrolicie. W rezultacie powstanie nowe quasi-symetryczne ogniwo. W trakcie trwania projektu, dokonana zostanie optymalizacja składu materiałów oraz warunków syntezy i redukcji, w celu otrzymania związków o najlepszych właściwościach. Materiały będą dokładnie scharakteryzowane, aby wyłonić kandydatów do dalszych badań oraz zastosowania w ogniwach paliwowych. Analiza XRD oraz obrazowanie SEM będzie każdorazowo wykorzystywane do wstępnego zbadania materiałów. Właściwości elektrochemiczne zostaną zbadane korzystając z pomiarów elektrycznych np.: Van der Pauw, spektroskopii impedancyjnej (EIS) czy ECR. Aby określić stopień utlenienia metali przejściowych oraz niestechiometrię tlenu, związki zostaną poddane szeregu badań jak XPS, TPR, TPO czy TPD. Badania termiczne jak TG/DSC i dylatometria zostaną wykonane w celu określenia ewentualnego przejścia fazowego oraz współczynnika rozszerzalności termicznej. Związki o najbardziej obiecujących właściwościach zostaną zmieszane z tlenkiem ceru domieszkowanym lantanem lub neodymem, aby otrzymać kompozyt, który zostanie symetrycznie naniesiony na elektrodę z LSGM. Działanie nowego ogniwa zostanie zbadane zarówno podczas pracy z wodorem jak i przy zasilaniu syntetycznym biogazem jako paliwem alternatywnym. Co więcej, zostaną wykonane badania długoterminowe, aby zbadać procesy degradacji pracującego ogniwa oraz zbadana zostanie tolerancja na zatruwanie np. związkami siarki. Realizacja powyższego projektu zapewni dogłębne zrozumienie właściwości podwójnego perowskitu z wydzielonymi nanocząstkami oraz możliwości zastosowania go jako elektrody w tlenkowym ogniwie paliwowym zasilanym biogazem.
Informacje szczegółowe
- Program finansujący:
- PRELUDIUM
- Instytucja:
- Narodowe Centrum Nauki (NCN) (National Science Centre)
- Porozumienie:
- UMO-2022/45/N/ST5/02933 z dnia 2023-01-17
- Okres realizacji:
- 2023-01-17 - 2026-01-16
- Kierownik projektu:
- Agata Ducka
- Realizowany w:
- Zakład nowych materiałów funkcjonalnych do konwersji energii
- Wartość projektu:
- 209 230.00 PLN
- Typ zgłoszenia:
- Krajowy Program Badawczy
- Pochodzenie:
- Projekt krajowy
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 193 razy