反応性添加物を用いたSOFC空気極のガラス質不純物への耐性の向上に関する研究

使用反应性添加剂提高SOFC空气电极抗玻璃态杂质的研究

基本信息

  • 批准号:
    26820297
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2014-04-01 至 2015-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Fast oxygen exchange kinetics, a key figure of merit in solid oxide fuel cell (SOFC) electrodes, is often dramatically hindered by the presence of even small concentrations of impurities. Si, for example, is common in ceramics processing. It was found that rapid degradation of oxygen exchange kinetics occurred on dense thin films of Pr0.1Ce0.9O2-d (PCO), a mixed ionic electronic conducting electrode for SOFCs. A new optical transmission relaxation (OTR) technique was developed to aid in measuring kinetics on the bare film surfaces. A key advantage of this technique is that it does not require current collectors typical of conventional measurements. Si was identified by TEM and XPS as a significant surface impurity, which forms a blocking layer on the electrode surface. Deposition of a La oxide film was found to result in full recovery of oxygen exchange kinetics on the measured sample. La and Si oxides were found to interact with each other as identified by a shift in the O1s XPS peak and a systematic OTR study of films that likely react with Si (e.g. La, Sm oxides) and those that do not (e.g. Nb, Ti, Zn oxides). These results indicate that La may "clean" the surface of the SOFC electrode, thereby dramatically improving oxygen transport kinetics. Preliminary measurements of OTR on a La-PCO solid solution indicates improved long-term electrode kinetics stability, demonstrating the commercial potential of this method to achieve Si impurity tolerance.
快速氧交换动力学是固体氧化物燃料电池(SOFC)电极中的关键功能,通常会受到甚至少量杂质的浓度而极大地阻碍。例如,SI在陶瓷处理中很常见。发现氧交换动力学的快速降解发生在PR0.1CE0.9O2-D(PCO)的密集薄膜上,这是SOFC的混合离子电子导电电极。开发了一种新的光学传输松弛(OTR)技术,以帮助测量裸膜表面上的动力学。该技术的一个关键优势是,它不需要典型的常规测量值当前收集器。 Si通过TEM和XPS鉴定为显着的表面杂质,该杂质在电极表面形成阻滞层。发现LA氧化物膜的沉积可在测得的样品上完全恢复氧气交换动力学。发现LA和SI氧化物通过O1S XPS峰的变化以及对可能与Si反应的膜的系统研究(例如LA,SM氧化物)和不具有的膜进行系统的OTR研究所确定的(例如NB,NB,Ti,Zn氧化物)。这些结果表明LA可以“清洁” SOFC电极的表面,从而显着改善氧气传输动力学。 OTR在LA-PCO固体溶液上的初步测量表明长期电极动力学稳定性提高,证明了该方法实现SI杂质耐受性的商业潜力。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Oxygen exchange kinetics of thin films studied by optical transmission relaxation: correlation with surface composition and microstructure
通过光学传输弛豫研究薄膜的氧交换动力学:与表面成分和微观结构的相关性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. R. Bishop;L. Zhao;T. Daio;N. H. Perry;and K. Sasaki
  • 通讯作者:
    and K. Sasaki
Greatly improved Si impurity tolerance of SOFC electrodes identified through in situ optical transmission relaxation (OTR)
通过原位光传输弛豫 (OTR) 确定 SOFC 电极的硅杂质耐受性大大提高
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Liang Zhao;Nicola H. Perry;Takeshi Daio;Kazunari Sasaki;Sean R. Bishop
  • 通讯作者:
    Sean R. Bishop
Oxygen exchange kinetics on Pr-CeO2 cathode material measured by optical transmission relaxation (OTR)
通过光传输弛豫 (OTR) 测量 Pr-CeO2 阴极材料的氧交换动力学
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    L. Zhao;N. H. Perry;T. Daio;K. Sasaki;S. R. Bishop
  • 通讯作者:
    S. R. Bishop
Bishop Research Group
毕夏普研究小组
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Oxygen exchange kinetics of thin films studied by optical absorption relaxation
通过光学吸收弛豫研究薄膜的氧交换动力学
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. R. Bishop;L. Zhao;N. H. Perry;and K. Sasaki
  • 通讯作者:
    and K. Sasaki
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

BISHOP Sean其他文献

BISHOP Sean的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

电极与壁面多重诱导提高电火花震源子波初泡比机制研究
  • 批准号:
    42306204
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
陶瓷电极新型界面原位构筑及电催化氧化乙烷脱氢制乙烯研究
  • 批准号:
    22379025
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
晶面择优取向金属锌的电沉积制备与电极性能研究
  • 批准号:
    22379038
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
强化电子迁移的三维生物膜电极构建及对呋喃类有机废水的降解机制
  • 批准号:
    52360009
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
锂空气电池解耦电化学反应与固体产物存储的电极设计及关键传质问题研究
  • 批准号:
    52376080
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Decoupling Corrosion of Electrode and Electrolyte in Advanced Batteries
先进电池中电极和电解质的解耦腐蚀
  • 批准号:
    24K17761
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 2.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
CAREER: Unraveling Oxygen Electrode Delamination Mechanisms in Reversible Solid Oxide Cells for Robust Hydrogen Production
职业:揭示可逆固体氧化物电池中的氧电极分层机制,以实现稳健的氢气生产
  • 批准号:
    2336465
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 2.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Predictive design and control of the electrode/electrolyte interface for improved electrocatalysis
职业:电极/电解质界面的预测设计和控制以改进电催化
  • 批准号:
    2338917
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 2.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Elements: Open-Source Battery Electrode Simulation Toolkit using MFEM (BESFEM)
元素:使用 MFEM (BESFEM) 的开源电池电极仿真工具包
  • 批准号:
    2311466
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
The electrode of metal-air battery using low-platinum and platinum-free catalysts.
使用低铂和无铂催化剂的金属空气电池电极。
  • 批准号:
    23K13565
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了