Development of efficient low-cost SOFC/SOEC protonic cathodes for reliable energy distribution
开发高效低成本 SOFC/SOEC 质子阴极,实现可靠的能量分配
基本信息
- 批准号:19K05672
- 负责人:
- 金额:$ 2.83万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2019
- 资助国家:日本
- 起止时间:2019-04-01 至 2022-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Oxide proton conductors are promising electrolytes for low-temperature solid oxide fuel and Electrolysis cells (SOFC/SOECs). This is because of their relatively high ionic conductivities at low temperatures. The main objective of the current work is the development of efficient, low-cost SOFC/SOEC protonic cathodes for reliable energy distribution. During the past year, I have made progress in two front. Firstly, the synthesis, evaluation, and screening of new protonic cathode materials, which is the primary task of phase 1, conducted in parallel with the fabrication of tri-layered half and single-cell assemblies using tape casting to evaluate the electrode performances. A series of Co-rich double and single perovskites oxide with different compositions (BaPrCo2-xNbxO6-δ, BaLaCo1-xNbxO3-δ, and BaLaCo2O6-δ where ×=0-0.2) were prepared via solid-state reaction and wet chemical solution procedures to investigate the effect of Nb content on the electrode performance. The microstructure, as well as the electrochemical properties, are also investigated and compared with those of the parent materials (BaPrCo2O6-δ, and BaLaCoO3-δ). Particular attention has been focus on the parent material to thoroughly understand and validate models for predicting protonic and/or oxygen transport properties of the cathode material. Work on proton kinetics through the bulk of both materials by isotope exchange experiments (18O and 2D2O tracers) and Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry depth profiling is ongoing, but has been delayed by the present COVID-19 pandemic.
氧化物质子导体是低温固体氧化物燃料和电解细胞(SOFC/SOEC)的有希望的电解质。这是因为它们在低温下具有相对高离子电导率。当前工作的主要目的是开发有效的,低成本的SOFC/SOEC质子阴极以进行可靠的能量分布。在过去的一年中,我在两个方面取得了进步。首先,新质子阴极材料的合成,评估和筛选是第1阶段的主要任务,该任务与使用磁带铸造的三层半细胞和单细胞组件并行进行,以评估电极性能。一系列具有不同组合物(BAPRCO2-XNBXO6-δ,Balaco1-XNBXO3-δ和balaco2O6-δ的共同富集的双重和单个钙钛矿氧化物,其中×= 0-0.2)是通过固态反应和湿化学溶液和潮湿的化学溶液进行研究,以研究NB对电极含量的影响。还研究了微结构以及电化学性能,并将其与母体材料(Baprco2O6-δ和balacoo3-δ)进行了比较。特别关注的是,关注母体材料,以彻底理解和验证模型,以预测阴极材料的质子和/或氧运输特性。通过同位素交换实验(18O和2D2O示踪剂)和飞行时间二级离子质谱深度分析,通过两种材料进行质子动力学的作用,但目前的Covid-19-19延迟了。
项目成果
期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Layered Ceramic Protonic Electrolyzers Fabricated Via Inverse Tape Casting
通过反向流延铸造制造的层状陶瓷质子电解槽
- DOI:
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Kouno Masahiro;Kuwamura Naoto;Konno Takumi;KWATI Leonard
- 通讯作者:KWATI Leonard
Proton investigation in Mixed ionic/electronic Conducting Air Electrode Materials
混合离子/电子导电空气电极材料中的质子研究
- DOI:
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:M. Zhao;K. Nakamoto;R. Sakamoto;M. Ito;S. Okada;KWATI Leonard
- 通讯作者:KWATI Leonard
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藤﨑 貴也・ステイコフ アレクサンダー・松本 広重・日當 圭佑・井口 史匡
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