Filtry
wszystkich: 200
wybranych: 99
Wyniki wyszukiwania dla: SOFC
-
Nanocrystalline cathode functional layer for SOFC
PublikacjaRecently, it was shown that thin functional layers introduced between an electrolyte and cathode might improve cathode performance. However, the mechanism of this improvement still needs analysis. In this paper, a thin (∼140 nm), spin-coated perovskite layer (La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ) was placed between a cathode (La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ) and an electrolyte (Ce0.8Gd0.2O2-δ) and the effects of this investigated. The microstructure...
-
Impedance spectroscopy of single chamber SOFC.
PublikacjaMechanizm działania jednokomorowego ogniwa paliwowego SOFC, które pracuje w mieszaninie powietrza i paliwa, nie jest do końca zbadany. W tej pracy przedstawiono wyniki badań ogniwa paliwowego zbudowanego z tlenku cyrkonu stabilizowanego itrem jako nośnego elektrolitu, cermetu z tlenku niklu jako anody i perovskitu LSCF jako katody w temperaturach 500-700C z użyciem mieszaniny propanu i powietrza. Wykorzystując spektroskopię impedancyjną...
-
Single chamber electrolyte supported SOFC module.
PublikacjaZaproponowano konstrukcję modułu składającego się z dwóch jednokomorowych ogniw paliwowych SOFC na nośnym elektrolicie. Moduł zbudowany jest z jednego substratu z tlenku ceru i domieszkowanym samarem oraz dwóch anod z cermetu na bazie tlenku niklu i dwóch katod z perovskitu LSCF. Przygotowano i zbadano moduły z różną powierzchnią elektrod, które były testowane w mieszaninach powietrza i propanu. Wielkość elektrod miała silny wpływ...
-
Protective coatings for stainless steel for SOFC applications
PublikacjaW pracy przedstawiono badania związane z warstwami antykorozyjnymi stali nierdzewnych stosowanych w tlenkowych ogniwach paliwowych. Warstwy przygotowana z użyciem prekursorów polimerowych na bazie Y i Co. Użyta stal to Crofer 22 APU.
-
Role of composite cathodes in single chamber SOFC.
PublikacjaZbadano wpływ składu katody na napięcie oraz wydajność ogniw paliwowych pracujących w konfiguracji jednokomorowej. W związku z tym, że takie ogniwo pracuje w mieszanienie powietrza i paliwa, napięcie jest określone przez różnice aktywności katalitycznej anody i katody. Typowy cermet na bazie niklu oraz związki perovskitów pracują dobrze odpowiednio jako anoda i katoda. Jednakże perowskity mają również właściwości katalityczne,...
-
Structural and electrical properties of STF materials for SOFC applications = Właściwości strukturalne i elektryczne materiałów STF do zastosowań w SOFC
PublikacjaTytaniany 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...
-
Composite (La, Sr)MnO3-YSZ cathode for SOFC
PublikacjaW 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.
-
Evaluation of 316L porous stainless steel for SOFC support
PublikacjaW pracy przedstawiono wyniki badań stali typu 316L związanych z zastosowaniem w tlenowych ogniwach paliwowych.
-
Donor-substituted SrTi1+xO3−δ anodes for SOFC
PublikacjaPrzebadano wpływ niestechiometrii na właściwości tytanianu strontu domieszkowanego niobem. Zaproponowano chemię defektów dla tego typu związków.
-
Structural and Electrical Properties of STF Materials for SOFC Applications
PublikacjaW 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...
-
Donor-substituted SrTi1+xO3−δ anodes for SOFC
PublikacjaNonstoichiometric 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...
-
Comparison of anode and electrolyte support configuration of single- chamber SOFC.
PublikacjaW pracy przedstawiono wyniki badań jednokomorowych ogniw paliwowych SOFC, wytworzonych na podłożu z anody i elektrolitu. Użyto typowych materiałów wykorzystywanych do budowy dwukomorowych ogniw paliwowych SOFC: elektrolit - domieszkowany tlenek cyrkonu, anoda - cermet niklowo cyrkonowy, katoda - lantanian strontowo manganowy. Ogniwa były przygotowane w technologii odlewania ceramicznego i sitodruku. Parametry syntezy katody były...
-
CGO FILMS ON YSZ ELECTROLYTE FABRICATED BY SPRAY PYROLYSIS FOR SOFC
PublikacjaINTRODUCTION 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,...
-
Effects of Sr/Ti stoichiometry in SrTiO3-based SOFC anodes
PublikacjaScharakteryzowano wpływ stechiometrii Sr/Ti na właściwości strukturalne, elektryczne i mechaniczne anod na bazie tytanianu strontu. Wyjaśniono genezę niektórych zjawisk w oparciu o chemię defektów związków niestechiometrycznych na bazie istniejących pozycji literaturowych.
-
Przegląd materiałów stosowanych w tlenkowych ogniwach paliwowych typu sofc
PublikacjaArtykuł przeglądowy opisujący nano i mikrokrystaliczne materiały elektrodowe i elektrolitowe stosowane obecnie do budowy ogniw paliwowych ze stałym elektrolitem tlenkowym (SOFC).
-
Evaluation of porous 430L stainless steel for SOFC operation at intermediate temperatures
PublikacjaW pracy przedstawiono badania porowatej stali nierdzewnej typu 430L do zastosowań w tlenkowych ogniwach paliwowych jako podłoża. Podłoża były poddawane utlenianiu w powietrzu oraz w wodorze i analizowane z wykorzystaniem mikroskopu elektronowego, dyfrakcji rentgenowskiej i termograwimetrii cyklicznej.
-
Characterization of novel GdBa0.5Sr0.5Co2−xFexO5+δ perovskites for application in IT-SOFC cells
Publikacja -
Badania tytanianu strontu - materiału anodowego dla ogniw paliwowych SOFC
PublikacjaW 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.
-
Fabrication and structural properties of Y and Fe co-doped SrTiO3 nanoceramics for SOFC
PublikacjaYttria and iron co-doped strontium titanate perovskites, (Y0,07Sr0,93Ti1-xFexO3-δx=0,1; 0,2) samples were fabricated by two methods: solid-state synthesis (SS) and the Pechinisol-gel modified method. The morphology of samples were measured by SEM and X-raydiffraction. Results were compared and discussed. The strong relationship between fabricationprocedure and microstructure has been proven. It was also observed, that the nanoceramicsobtained...
-
Assesment of (Mn,Co)3O4powders for possible coating material for SOFC/SOEC interconnects
PublikacjaIn this work (Mn,Co)3O4 spinel powders with different Mn:Co ratio (1:1 and 1:2) and from different commercial suppliers are evaluated for possible powder for production of interconnect coatings. Sinterability of the powders is evaluated on pressed pellets sintered in oxidizing and in reducing/oxidizing atmospheres. For selected powder, coatings are then prepared by the electrophoretic deposition method on Crofer 22 APU stainless...
-
Modyfikowany tytanian strontu jako anoda do tlenkowych ogniw paliwowych typu sofc
PublikacjaPublikacja przeglądowa na temat sposobu modyfikacji materiału anodowego opartego na bazie perowskitu SrTiO3 pod względem możliwości zastosowania w ogniwach typu SOFC
-
The Influence of Iron Doping on Performance of SrTi1-XFexO3-δ Perovskite Oxygen Electrode for SOFC
PublikacjaSolid 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 =...
-
Structural and electrical properties of Sr(Ti,Fe)O3-δ materials for SOFC cathodes
PublikacjaW 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
PublikacjaWytworzono 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
PublikacjaComposites 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....
-
Investigation of praseodymium and samarium co-doped ceria as an anode catalyst for DIR-SOFC fueled by biogas
PublikacjaThe 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...
-
High temperature oxidation behavior of SUS430 SOFC interconnects with Mn-Co spinel coating in air
PublikacjaIn 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....
-
Badanie przewodnictwa jonowego materiału katodowego do ogniw SOFC na bazie La1-xSrxMnO3-δ
PublikacjaMieszane przewodniki jonowo-elektronowe na bazie domieszkowanego manganianu lantanu znajdują powszechne zastosowanie m.in. jako elektrody w ogniwach paliwowych, czujnikach gazów lub jako warystory. Jednak wciąż niepoznane do końca mechanizmy występowania zjawiska mieszanego przewodnictwa sprawiają, że prace nad tymi materiałami wciąż trwają. Określenie składowej jonowej tego typu materiałów perowskitowych wymaga zastosowania...
-
Badania kompozytów na bazie niestechiometrycznego tytanianu strontu -Sr1-xTi0,98Nb0,02O3- jako potencjalnej anody dla SOFC
PublikacjaW 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...
-
Ionic conductivity behavior by activated hopping conductivity (AHC) of barium aluminoborosilicate glass–ceramic system designed for SOFC sealing
PublikacjaNon-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...
-
Badania kompozytów na bazie niestechiometrycznego tytanianu strontu Sr1-xTi0,98Nb0,02O3-YSZ jako potencjalnej anody dla SOFC
PublikacjaW 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...
-
Correlation between structural and electrical properties in highly porous (Y,Sr)(Ti,Nb)O3-delta SOFC anodes
PublikacjaIn order to find a relationship between structural and electrical properties, niobium and yttrium doped SrTiO3 ceramics were prepared via solid-state reaction. The samples were sintered in hydrogen and air conditions. The samples were also fabricated with a pore-former to obtain highly porous specimens. The electrical properties of Nb-doped SrTiO3 samples and yttrium and niobium co-doped SrTiO3 were compared. The comparable electrical...
-
Fabrication of wormhole-like YSZ and Ni-YSZ by the novel soft-hard template CTAB/NaCl-assisted route. Suppressing Ni coalescence in SOFC
PublikacjaA 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....
-
Mn-Co spinel coatings on Crofer 22 APU by electrophoretic deposition: Up scaling, performance in SOFC stack at 850 °C and compositional modifications
PublikacjaCeramic coatings for metallic interconnects play a key role in limiting corrosion and chromium evaporation in solid oxide cells. This study presents the upscaling of the electrophoretic deposition (EPD) technique to process Mn-Co spinels on real-dimension Crofer 22 APU interconnects and the test in a SOFC stack. Area specific resistance of long-term test conducted for 5000 h at 850 °C demonstrated that two-steps sintering has a...
-
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
PublikacjaThe 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...
-
Performance of a Porous Electrolyte in Single-Chamber SOFCs
PublikacjaW pracy przedstawiono wyniki badań ogniwa paliwowego SOFC zbudowanego na bazie domieszkowanego tlenku cyrkonu, cermetu niklowego oraz perovskitu. Elektrolit został przygotowany jako warstwa porowata o grubości 18um. Ogniwo było badane w konfiguracji jednokomorowej.
-
Materiały perowskitowe jako anody tlenkowych ogniw paliwowych SOFCs
PublikacjaW referacie omówiono ogniwa paliwowe ze szczególnym uwzględnieniemtlenkowych ogniw paliwowych (SOFCs) oraz możliwości ich zastosowań technicznych w przemyśle konwersji energii. Ponadto przedstawiono wykorzystanie jako materiałów anodowych związków o strukturze perowskitu eliminujących niedoskonałości istniejących anod na bazie cermetów niklowych oraz zaprezentowano osiągnięcia projektu naukowego KNSF PG.
-
Structural and catalytic properties of ceria layers doped with transition metals for SOFCs fueled by biogas
PublikacjaThe aim of this paper was to investigate an influence of the nanocrystalline Ce0.8A0.2O2-δ (A = Mn, Fe, Co, Ni, Cu) materials on the direct internal reforming of biogas in SOFC. Structural analysis of fabricated compounds has been done. An in-situ analysis of a composition of outlet gases from operating SOFC was performed using FTIR spectroscopy with simultaneous electrical tests. It was found out, that type of dopant strongly...
-
Evaluation of Ln2CuO4 (Ln: La, Pr, Nd) oxides as cathode materials for IT-SOFCs
Publikacja -
Nanocomposite nickel ceria cermet with low nickel content for anode-supported SOFCs
PublikacjaW pracy przedstawiono badania nanokompozytowego cermetu z zawartościa niklu 7.5, 11, 14% niklu w cermecie. Cermet przygotowno z wykorzystanim technologii net shape.
-
Copper and cobalt co-doped ceria as an anode catalyst for DIR-SOFCs fueled by biogas
PublikacjaThe nanocrystalline compounds of Co and Cu co-doped ceria (with up to 20 mol.% of dopants) were fabricated by the reverse microemulsion synthesis method. They were deposited in a form of layers on the surface of SOFC anode in an aim to act as electrochemically active materials for biogas reforming process. Fourier Transformed Infrared Spectroscopy was used to analyze a composition of outlet gases simultaneously with the tests of...
-
Cu supported on various oxides as a candidate catalyst for dry methane reforming in DIR-SOFCs systems
PublikacjaA series of Cu-support systems were tested as potential candidates for DIR-SOFC (Direct Internal Reforming SOFC) catalysts towards a dry reforming of methane (DRM). The various supports (-Al2O3, CeO2, ZrO2, SrTiO3) with comparable specific surface area (SSA), and additionally -Al2O3 with SSA an order of magnitude larger than that of the other supports has been applied. The obtained Cu-support systems were characterized in terms...
-
Carbon Deposition and Sulfur Poisoning in SrFe0.75Mo0.25O3-δand SrFe0.5Mn0.25Mo0.25O3-δElectrode Materials for Symmetrical SOFCs
Publikacja -
Microstructure and electrical properties of SrTi0.98Nb0.02O3-δ-based composites applied as porous layers for SOFCs
PublikacjaPrzebadano właściwości elektryczne oraz strukturalne kompozytów Sr(Ti,Nb)O3-YSZ i Sr(Ti,Nb)O3-CeO2 naniesionych w postaci warstw porowatych na podłoża YSZ
-
Fabrication methods of porous perovskite type ceramics for Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs)
PublikacjaPublikacja opisuje metody wytwarzania porowatych materiałów ceramicznych o strukturze perowskitu.
-
NOWE MATERIAŁY ANODOWE DLA TLENKOWYCH OGNIW PALIWOWYCH (SOFCs) ZAPEWNIAJĄCE WYDAJNĄ PRACĘ W SYSTEMACH ZASILANYCH BIOGAZEM.
PublikacjaTlenkowe 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...
-
Cu-Content La1−XSrxNi1−YCuyO3−Δ Perovskites As Cobalt-Free Cathode Materials for High-Performance It-SOFCs
Publikacja -
Coking Study in Anode Materials for SOFCs: Physicochemical Properties and Behavior of Mo-Containing Perovskites in CO and CH4 Fuels
Publikacja -
Tuning Cu-Content La1−xSrxNi1−yCuyO3−δ with Strontium Doping as Cobalt-Free Cathode Materials for High-Performance Anode-Supported IT-SOFCs
Publikacja -
A- and B-site doping effect on physicochemical properties of Sr2−xBaxMMoO6 (M = Mg, Mn, Fe) double perovskites — candidate anode materials for SOFCs
Publikacja -
Status report on high temperature fuel cells in Poland – Recent advances and achievements
PublikacjaThe 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...
-
Badanie ogniwa paliwowego typu SORC z anodą na bazie perowskitu SrTi03
PublikacjaPublikacja naukowa opisująca budowę i badanie ogniwa paliwowego typu SOFC zbudowanego na elektrolicie z zastosowaniem anody na bazie domieszkowanego donorowo tytanianu strontu.
-
CeCu2O4 as a functional layer on solid oxide fuel cells for synthetic biogas reforming
PublikacjaSolid Oxide Fuel Cells (SOFC) are one of the most promising electrochemical devices, which can convert chemical energy to the electrical energy these days. Their ability to work with different kind of fuel makes them noteworthy. SOFC can work with biogas. The problem arises when solid carbon starts to be deposited in anode. That leads to degradation of fuel cell. Simple solution is to apply catalytic functional layer, which is...
-
Wykorzystanie fourierowskiej spektroskopii w podczerwieni do badania stężenia gazów wylotowych z tlenkowego ogniwa paliwowego zasilanego biogazem
PublikacjaW dzisiejszych czasach bardzo ważne jest pozyskiwanie energii ze źródeł odnawialnych i bezpiecznych dla środowiska. Jedną z obiecujących technologii są tlenkowe ogniwa paliwowe (ang. Solid Oxide Fuel Cell, SOFC). Stanowią one bezpieczną i ekologiczną alternatywę dla energii uzyskanej z paliw kopalnych. SOFC charakteryzuje się sprawnością energetyczną na poziomie 45-60 %, podczas gdy sprawność klasycznych elektrowni cieplnych nie...
-
Impedance spectroscopy as a diagnostic tool of degradation of Solid Oxide Fuel Cells = Spektroskopia impedancyjna jako narzędzie diagnostyczne degradacji tlenkowych ogniw paliwowych
PublikacjaTlenkowe 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...
-
Development of iron doped strontium titanates as oxygen electrode for solid oxide fuel cells
PublikacjaProducing efficient solid oxide fuel cells (SOFC) without the use of harmful elements is one of the current challenges. Increasing the safety of people and reducing production costs is possible, among others, thanks to the use of iron doped strontium titanates as porous oxygen electrodes. In this thesis, the results of research on iron doped strontium titanates as potential oxygen electrodes for SOFC are presented. The research...
-
Application analysis of a hybrid solid oxide fuel cell-gas turbine system for marine power plants
PublikacjaThe results of theoretical studies of the possibilities of using hybrid solid oxide fuel cell–gas turbine (SOFC-GT) systems for marine power plants are presented. A 500 kW auxiliary marine power plant scheme using stacks of SOFCs in combination with a regenerative gas turbine operating with over-expansion based on our recent patent application is proposed. The results of mathematical modelling showed the opportunity to obtain a...
-
Kompozyty o mieszanym przewodnictwie jonowo-elektronowym na bazie domieszkowanego donorowo tytanianu strontu
PublikacjaPrzedstawiono właściwości kompozytów na bazie tytanianu strontu domieszkowanego niobem do zastosowań w ogniwach SOFC
-
Effects of La Content on the Densification, Microstructure, and Conductivity of Doped La10−x Ge6 O26±δ Electrolytes
PublikacjaIn this study, the influence of La content on the characteristics of Nb-, Mo-, and W-doped LaxGe6O26±δ electrolytes was investigated through sintering study, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and conductivity measurement. The densification of LaxGe5.5Nb0.5O26±δ and LaxGe5.5W0.5O26±δ was retarded as the x reached 9.75, while that of LaxGe5.5Mo0.5O26±δ improved with increasing La content. The average grain size slightly...
-
Metody modyfikacji katod w tlenkowych ogniwach paliwowych
PublikacjaW pracy przedstawiono podstawowe zasady działania ogniw tlenkowych SOFC i kilka najważniejszych metod modyfikacji występujących w nich katod. Opisanymi metodami są: tworzenie warstwy kolektora prądowego, zmniejszenie wielkości ziarna, tworzenie warstwy kompozytowej, infiltracja katody cząstkami innej fazy i tworzenie warstw z gradientem składu fazowego. Metody te umożliwiają: polepszenie szybkości reakcji redukcji tlenu, własności...
-
Sustainable energy system combined biogas-feedSolid Oxide Fuel Cell and Microalgae technology
PublikacjaIn the new frontier of energy and environmental safety, new efficient and clean safe energy conversion systems are required. In this sense, the present work is framed within the context of Circular Economy and proposes a multidisciplinary study for the development of more efficient, economically viable and non-polluting energy conversion systems, based on the synergetic combination of different technologies: fuel cells, biofuels,...
-
LaNi1-xCoxO3-δ(x=0.4 to 0.7) cathodes for solid oxide fuel cells by infiltration
PublikacjaPerformance 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...
-
Elektrolity stosowane w tlenkowych ogniwach paliwowych
PublikacjaTlenkowe ogniwa paliwowe są jednym z obiecujących kandydatów na nowe źródło energii przyszłości. Dzięki wysokiej wydajności układów kogeneracji energii elektrycznej i cieplnej sięgającej 85% mają potencjał aby dużo efektywniej wykorzystywać paliwo obecnie stosowane w energetyce. Jednakże aby aplikacja na szerszą skalę była możliwa konieczne jest zoptymalizowanie parametrów pracy tych ogniw. Jednym z głównych elementów ogniwa SOFC...
-
The influence of preparing conditions on the properties of SrTi0.98Nb0.02O3-YSZ composite
PublikacjaZbadano 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.
-
Problem zatruwania siarką w tlenkowych ogniwach paliwowych zasilanych biogazem
PublikacjaPraca ta zwiera podsumowanie różnych mechanizmów odpowiedzialnych za spadek wydajności i degradację SOFC zasilanych paliwami węglowodorowymi zanieczyszczonymi związkami siarki. Wymieniono również różne sposoby i strategie stosowane w celu umożliwienia zastosowania biogazu jako paliwa dla tych ogniw, poprzez m.in. modyfikacje materiałów anodowych czy zoptymalizowanie warunków pracy ogniwa.
-
Data analysis of FTIR spectra for study of outlet gases of Solid Oxide Fuel Cells fuelled by biogas
PublikacjaW pracy przedstawiono system umożliwiający połączenie spektroskopii FTIR z specjalnie zaprojektowanym oprogramowaniem w celu uzyskania informacji o stężeniach gazów wylotowych z ogniw paliwowych SOFC. Przebadane zostały główne produkty reformingu biogazu: tlenek węgla, dwutlenek węgla, metan oraz wodór. Opisane oprogramowanie umożliwia w prosty i szybki sposób uzyskanie informacji o gazach wylotowych ogniwa paliwowego.
-
Właściwości strukturalne i elektryczne domieszkowanego niobianu i tytanianu itru
PublikacjaRozprawa doktorska przedstawia wyniki badań strukturalnych i elektrycznych domieszkowanego niobianu itru Y3NbO7, tytanianu itru Y2Ti2O7 oraz ich roztworów stałych o wzorze sumarycznym Y2+xTi2-2xNbxO7. Materiały te ze względu na ich własności fizykochemiczne można potencjalnie wykorzystać w wielu urządzeniach elektrochemicznych, np.: w ogniwach paliwowych typu SOFC, IT-SOFC oraz PCFC, lub w czujnikach gazów. Niobian itru o wzorze...
-
In situ study of a composition of outlet gases from biogas fuelled Solid Oxide Fuel Cell performed by the Fourier Transform Infrared Spectroscopy
PublikacjaThe 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...
-
High temperature corrosion resistance of porous hastelloy alloy
PublikacjaTo 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...
-
Structural and electrical transport properties of Pr-doped SrTi0.93Co0.07O3-δ a novel SOEC fuel electrode materials
PublikacjaSolid 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...
-
Modelowanie osiągów niskoemisyjnych ogniw paliwowych za pomocą modeli matematycznych typu CFM.
PublikacjaW artykule przedstawiono matematyczny model rurkowego ogniwa paliwowego i jego implementację do własnego kodu typu CFM (Computational Flow Mechanics) o nazwie COM-GAS. Kody numeryczne CFM pozwalają przewidzieć podstawowe parametry ogniwa takie jak: prąd, napięcie, skład spalin etc. Napięcie generowane przez ogniwo paliwowe wyznaczono na podstawie rozszerzonego równania Nernsta. Skład spalin oszacowano opierając się o stałą równowagi...
-
Characteristics of LaCo 0.4 Ni 0.6-x Cu x O 3-δ ceramics as a cathode material for intermediate-temperature solid oxide fuel cells
PublikacjaIn this study, the effects of Cu-ion substitution on the densification, microstructure, and physical properties of LaCo0.4Ni0.6-xCuxO3-δ ceramics were investigated. The results indicate that doping with Cu ions not only enhances the densification but also promotes the grain growth of LaCo0.4Ni0.6-xCuxO3-δ ceramics. The Cu substitution at x ≤ 0.2 can suppress the formation of La4Ni3O10, while the excess Cu triggers the formation...
-
Badania stabilności chemicznej kompozytowego elektrolitu 3-YSZ-Al2O3 w stosunku do materiałów elektrodowych do zastosowania w średniotemperaturowych ogniwach paliwowych
PublikacjaJednym 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...
-
Coatings for improvement of high temperature corrosion resistance of porous alloys
PublikacjaPorowate 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...
-
Protocolo de Preparación y Evaluación de Pilas de Combustible de Óxido Sólido
PublikacjaEste protocolo describe la metodología para la preparación de celdas de óxido sólido y su evaluación como pila de combustible (SOFC). Es fruto del estudio realizado en el marco de los proyectos FCTESTNET [1] y SOFCNET [2] del V Programa Marco, en el Comité IEC/TC105 [3] e investigaciones llevadas a cabo en el laboratorio. Las pilas de combustible son dispositivos capaces de transformar la energía química de un combustible en energía...
-
Tuning Electrochemical Performance by Microstructural Optimization of the Nanocrystalline Functional Oxygen Electrode Layer for Solid Oxide Cells
PublikacjaFurther development of solid oxide fuel cell (SOFC) oxygen electrodes can be achieved through improvements in oxygen electrode design by microstructure miniaturisation alongside nanomaterials implementation. In this work, improved electrochemical performance of an La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-d (LSCF) cathode was achieved by the controlled modification of the La0.6Sr0.4CoO3-d (LSC) nanocrystalline interlayer introduced between a porous...
-
Synthesis and properties of porous Sr 0.96 Y 0.04 Ti 1−x Nb x O 3
PublikacjaA series of porous, single phase Sr0.96Y0.04Ti1-xNbxO3 samples was obtained using a wet synthesis method (modified citrate sol-gel) method. Temperature-programmed reduction (TPR) and temperature-programmed oxidation (TPO) measurements have shown high stability of the obtained material in variable (oxidizing/reducing) atmospheres. All samples exhibit high conductivity in hydrogen atmosphere with the highest value (around 1S/cm)...
-
CGO as a barrier layer between LSCF electrodes and YSZ electrolyte fabricated by spray pyrolysis for solid oxide fuel cells
PublikacjaPerovskite 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...
-
Influence of Gd deposition on the oxidation behavior and electrical properties of a layered system consisting of Crofer 22 APU and MnCo2O4 spinel
PublikacjaIn the study, the surface of the Crofer 22APU ferritic steel was modified with gadolinium oxide nanoparticles and a protective-conducting layer consisting of the MnCo2O4 spinel. This system was studied in the context of application in IT-SOFC interconnects. Four types of samples were studied: unmodified steel, steel coated with a manganese-cobalt spinel layer, steel modified with gadolinium oxide nanoparticles, and a system consisting...
-
Review of hydrogen production technologies for automotive sector – thermodynamic analysis of energy and exergy losses
PublikacjaFew recent years has shown that hydrogen technology has a good chance to replace petroleum technology in automotive sector. However, hydrogen in pure form practically does not occur on Earth. That is why H2 form is used only as an energy carrier and it must be produced using another source of energy form water or hydrocarbon fuels. In this paper short overview of hydrogen production technology has been presented, with energy and...
-
Effectiveness of a dual surface modification of metallic interconnects for application in energy conversion devices
PublikacjaA dual surface modification of an SOFC metallic interconnect with a Gd2O3 layer and an MnCo2O4 coating was evaluated. The tested samples were oxidized for 7000 h in air at 1073 K. Oxidation products were characterized using XRD, SEM-EDS, and confocal Raman imaging, and ASR was measured. The effect of gadolinium segregation at grain boundaries in Cr2O3 was evaluated using S/TEM-EDS. Area specific-resistance was measured and fuel...
-
Effect of interconnect coating procedure on solid oxide fuel cell performance
PublikacjaChromium (Cr) species vaporizing from chromia-forming alloy interconnects is known as a source of degradation in solid oxide fuel cell (SOFC) stacks called “cathode poisoning”. (Mn,Co)3O4 spinel coatings offer good protection against Cr evaporation during operation. In this study, Crofer 22 APU steel interconnects were electrophoretically deposited in different mediums to obtain high packing of green coating layer. The optimized...
-
High-performance anode-supported solid oxide fuel cells with co-fired Sm0.2Ce0.8O2-δ/La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3−δ/Sm0.2Ce0.8O2-δ sandwiched electrolyte
PublikacjaIn this study, intermediate-temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs) with a nine-layer structure are constructed via a simple method based on the cost-effective tape casting-screen printing-co-firing process with the structure composed of a NiO-based four-layer anode, a Sm0.2Ce0·8O2-δ(SDC)/La0·8Sr0.2Ga0.8Mg0·2O3−δ (LSGM)/SDC tri-layer electrolyte, and an La0·6Sr0·4Co0·2Fe0·8O3-δ (LSCF)-based bi-layer cathode. The resultant...
-
Materiały katalityczne dla tlenkowych ogniw paliwowych zasilanych biogazem
PublikacjaTlenkowe 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....
-
High-performance NdSrCo2O5+δ–Ce0.8Gd0.2O2-δ composite cathodes for electrolyte-supported microtubular solid oxide fuel cells
PublikacjaNdSrCo2O5+δ (NSCO) is a perovskite with an electrical conductivity of 1551.3 S cm−1 at 500 °C and 921.7 S cm−1 at 800 °C and has a metal-like temperature dependence. This perovskite is used as the cathode material for Ce0.8Gd0.2O2-δ (GDC)-supported microtubular solid oxide fuel cells (MT-SOFCs). The MT-SOFCs fabricated in this study consist of a bilayer anode, comprising a NiO–GDC composite layer and a NiO layer, and a NSCO–GDC...
-
Activity of Patents in Fuel Cells and Hydrogen Production in the Context of Passenger Car Fleet in the V4 Countries
PublikacjaThe hydrogen market in the world today is capable ovule and em-pirical evidence on activity of patents in fuel cells and hydrogen production islimited so far. Patent applications in zero-emission mobility in the aspect of fuelcells include: DAFC/DMFC&DMFC, PEMFC, SOFC, AFC, PAFC. As for thepatents relating to the hydrogen production, they concern low carbon, electrol-ysis and inorganic. The purpose of the study was to investigate...
-
Characteristics of La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3-delta -supported micro-tubular solid oxide fuel cells with bi-layer and tri-layer electrolytes
PublikacjaIn this study, La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3−δ (LSGM)-supported micro tubular solid oxide fuel cells (T-SOFCs) with two different configurations, one containing an LSGM–Ce0.6La0.4O2−δ (LDC) bi-layer electrolyte (Cell A) and one containing an LDC–LSGM–LDC tri-layer electrolyte (Cell B), were fabricated using extrusion and dip-coating. After optimizing the paste formulation for extrusion, the flexural strength of the dense and uniform LSGM...
-
Three electrode configuration measurements of electrolyte-diffusion barrier-cathode interface
PublikacjaMeasurements of a system consisting of cathode/doped ceria diffusion barrier/doped zirconia electrolyte were made using two- and three-electrode configuration. Results obtained on a three-electrode measurement configuration were compared with and reflect the results obtained in two-electrode configuration. Three-electrode measurements allowed separating the impact of the symmetrical interface in the investigated system. They also...
-
The influance of infiltration of LNF cathode with CGO
Publikacja -
Improved performance of LaNi0.6Fe0.4O3 solid oxide fuel cell cathode by application of a thin interface cathode functional layer
PublikacjaIn this work, novel functional layers were prepared by a low temperature spray pyrolysis method on the oxygen side of the solid oxide cells. Thin layers of Ce0.8Gd0.2O2 and LaNi0.6Fe0.4O3 are prepared between the electrolyte and the porous oxygen electrode. Additionally the influence of the sprayed ceria barrier layer on the zirconia based electrolyte with the new layers is evaluated. Impedance spectroscopy results show improvement...
-
YSZ Thin film deposited on porous substrate by spray pyrolysis
PublikacjaIn this work the results of deposition of YSZ layer on a porous substrate using an ultrasonic Spray Pyrolysis are presented.
-
Wytwarzanie Nanokrystalicznego Tytanianu Strontu do Tlenkowych Ogniw Paliwowych
PublikacjaKorzystając z dwóch metod: metody mielenia w fazie stałej, a następnie wygrzewania w niskiej temperaturze (600 °C) oraz standardowej metody syntezy w fazie stałej wytworzono tytanian strontu domieszkowany niobem. Na podstawie analizy widm dyfraktometrii rentgenowskiej określono czystość fazową oraz korzystając z równania Scherrera wyznaczono wielkość krystalitów wytworzonego materiału.
-
High performance LaNi1-xCoxO3-δ (x = 0.4 to 0.7) infiltrated oxygen electrodes for reversible solid oxide cells
PublikacjaOxygen electrodes prepared by infiltration of yttria stabilized zirconia backbone with Ce0.8Gd0.2O1.95 barrier layer and LaNi1-xCoxO3-δ (x=0.4 to 0.7) catalyst for application in reversible solid oxide cells have been studied. The effect of temperature and Ni:Co ratio on their phase composition, microstructure and electrochemical properties are discussed. It was shown that oxygen electrodes infiltrated with LaNi0.5Co0.5O3-δ had...
-
La 0.6 Sr 0.4 Co 0.2 Fe 0.8 O 3-δ oxygen electrodes for solid oxide cells prepared by polymer precursor and nitrates solution infiltration into gadolinium doped ceria backbone
PublikacjaInfiltration is a method, which can be applied for the electrode preparation. In this paper oxygen electrode is prepared solely by the infiltration of La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3‐δ (LSCF) into Ce0.8Gd0.2O2-δ (CGO) backbone. The use a polymer precursor as an infiltrating medium, instead of an aqueous nitrate salts solution is presented. It is shown that the polymer forms the single-phase perovskite at 600 °C, contrary to the nitrates...
-
Corrosion Study of Ceria Protective Layer Deposited by Spray Pyrolysis on Steel Interconnects
PublikacjaSingle fuel cells and electrolysis cells are assembled into stacks using interconnects in order to increase power and gas production capacity. The most common choice for the interconnect material is stainless steel. It has good electrical and mechanical properties and is also cost effective. One of the problems when using steel is the formation of a thermally grown oxide scale during use which has a lower electrical conductivity...
-
Fe-modified Mn2CuO4 spinel oxides: coatings based on abundant elements for solid oxide cell interconnects
PublikacjaThe 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
PublikacjaThe 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,...
-
Manganese–Cobalt Based Spinel Coatings Processed by Electrophoretic Deposition Method: The Influence of Sintering on Degradation Issues of Solid Oxide Cell Oxygen Electrodes at 750 °C
PublikacjaThis paper seeks to examine how the Mn–Co spinel interconnect coating microstructure can influence Cr contamination in an oxygen electrode of intermediate temperature solid oxide cells, at an operating temperature of 750 °C. A Mn–Co spinel coating is processed on Crofer 22 APU substrates by electrophoretic deposition, and subsequently sintered, following both the one-step and two-step sintering, in order to obtain significantly...
-
Preparation of Hydrogen Electrodes of Solid Oxide Cells by Infiltration: Effects of the Preparation Procedure on the Resulting Microstructure
PublikacjaIn 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...