LaNi{{0}}.6Fe0.4O3 SOFC ক্যাথোড উপাদান - শিল্প সংবাদ

LaNi{{0}}.6Fe0.4O3 ক্যাথোড যোগাযোগের উপাদান: বৈদ্যুতিক পরিবাহী বৈশিষ্ট্য ম্যানিপুলেশন এবং SOFC ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্সের উপর এর প্রভাব

ঝাং কুন, ওয়াং ইউ, ঝু তেংলং, সান কাইহুয়া, হান মিনফাং, ঝং কিন। LaNi{{0}}.6Fe0.4O3 ক্যাথোড যোগাযোগের উপাদান: বৈদ্যুতিক পরিবাহী বৈশিষ্ট্য ম্যানিপুলেশন এবং SOFC ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্সের উপর এর প্রভাব [J]। অজৈব পদার্থের জার্নাল, DOI: 10.15541/jim20230353।

Schematic diagram of the cathode and interconnector contact interface

ক্যাথোড এবং আন্তঃসংযোগকারী যোগাযোগ ইন্টারফেসের পরিকল্পিত চিত্র

ফ্ল্যাট সলিড অক্সাইড ফুয়েল সেল (SOFC) স্ট্যাকের সমাবেশ প্রক্রিয়া চলাকালীন, সিরামিক ক্যাথোড এবং ধাতব সংযোগকারীর মধ্যে সরাসরি যোগাযোগ খারাপ এবং চাপ বেশি। এটি বড় ইন্টারফেস যোগাযোগ প্রতিরোধের উত্পাদন করা সহজ, যা ঘুরে স্ট্যাকের কর্মক্ষমতা এবং স্থায়িত্ব প্রভাবিত করে। একটি ক্যাথোড যোগাযোগ স্তর সাধারণত ইন্টারফেস যোগাযোগ উন্নত করতে ক্যাথোড এবং সংযোগকারীর মধ্যে যোগ করা হয়। LaNi{{0}}.6Fe0.4O3 (LNF) উচ্চ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং ক্যাথোড এবং সংযোগকারী উপকরণগুলির সাথে মিলিত তাপীয় প্রসারণ গুণাঙ্কের সুবিধা রয়েছে। এটি ফ্ল্যাট-প্লেট SOFC-তে একটি বহুল ব্যবহৃত যোগাযোগ স্তর উপাদান। যাইহোক, স্ট্যাকের দীর্ঘমেয়াদী ক্রিয়াকলাপের সময়, LNF এর ঘটনা রয়েছে যেমন কণা মোটা হওয়া এবং পৃষ্ঠের প্রতিরোধে উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন, যা যোগাযোগের ইন্টারফেসের ক্ষতির দিকে নিয়ে যায় এবং এইভাবে স্ট্যাকের কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করে। নানজিং ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজিতে ঝু টেংলং-এর গবেষণা দল বৃহৎ কণা LNF উপকরণ প্রস্তুত করার জন্য দুটি পদ্ধতি, ড্রাই প্রেসিং গ্রানুলেশন এবং উচ্চ-তাপমাত্রা সিন্টারিং ব্যবহার করেছে এবং বর্তমান লোডের অধীনে পৃষ্ঠের প্রতিরোধের বিবর্তন এবং SOFC এর ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্সের উপর এর প্রভাব অধ্যয়ন করেছে। একক কোষ।

ASR evolution of LNF versus time under 750 ℃ and 1A/cm2

LNF এর ASR বিবর্তন বনাম 750 ডিগ্রী এবং 1A/cm2 এর নিচে সময়, ASR পরীক্ষার আগে এবং পরে LNF-এর SEM চিত্র(a) প্রাথমিক; (b) পোস্ট-টেস্ট

গবেষণা নির্দেশ করে। অপরিশোধিত LNF-1, LNF-2 এবং LNF-3 যেগুলি শুষ্ক প্রেসিং গ্রানুলেশন এবং উচ্চ-তাপমাত্রা সিন্টারিংয়ের মধ্য দিয়ে গেছে তাদের প্রাথমিক পৃষ্ঠের প্রতিরোধ ক্ষমতা কম। বর্তমান লোডের অধীনে ছোট কণা আকারের LNF এর কণার আকার উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পাবে। যদিও LNF-2 শুষ্ক চাপ দ্বারা দানাদার কণার আকার বড়, এটি আরও ভাল সিন্টারিং কার্যকলাপ ধরে রাখে, তাই এটি বর্তমান লোডের অধীনে আরও সুস্পষ্ট সিন্টারিং ঘটনাও দেখায়, যার ফলে শীট প্রতিরোধের হ্রাস হয়। LNF-3 যেটি উচ্চ-তাপমাত্রার সিন্টারিং প্রিট্রিটমেন্টের মধ্য দিয়ে গেছে তা মূলত তার সিন্টারিং কার্যকলাপ হারিয়েছে, এবং কারেন্টের ক্রিয়ায় এর কণার আকার সামান্য পরিবর্তিত হয়, তাই এর পৃষ্ঠের প্রতিরোধ স্থিতিশীল থাকে। উপরন্তু, LNF-2 এবং LNF-3 একক কোষের ওহমিক প্রতিবন্ধকতা বড় কণার আকারের LNF-1 থেকে ছোট, যা তাদের নিম্ন যোগাযোগের উপাদান এলাকার প্রতিরোধের সাথে সম্পর্কিত এবং ভাল ক্যাথোড ইন্টারফেস যোগাযোগ। একই সময়ে, LNF-2 এবং LNF-3 উভয় একক কোষই ছোট মেরুকরণ প্রতিরোধের দেখায়, যা ইঙ্গিত করে যে LNF কণার আকার বাড়ানোর ফলে ক্যাথোডের দিকে বাতাসে অক্সিজেনের সংক্রমণ এবং প্রসারণ উন্নত হতে পারে। একাধিক তাপচক্র পরীক্ষায়, LNF-2 একক কোষ চমৎকার প্রাথমিক ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্স দেখিয়েছে, কিন্তু তারপরও তার নিজস্ব কারণে ভাল সিন্টারিং কার্যকলাপ ধরে রেখেছে। উচ্চ তাপমাত্রা এবং একাধিক ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্স পরীক্ষায় দীর্ঘমেয়াদী অপারেশন চলাকালীন, এর কণাগুলি মোটা হওয়ার সম্ভাবনা বেশি থাকে, যার ফলে ছিদ্রের ক্ষতি হয় এবং ইন্টারফেস পিলিং হয়, যা একক কোষের কার্যকারিতার উল্লেখযোগ্য ক্ষয় ঘটায়। বিপরীতে, LNF-3 উপাদানগুলি যেগুলি উচ্চ-তাপমাত্রার সিন্টারিং প্রিট্রিটমেন্টের মধ্য দিয়ে গেছে তাদের দুর্বল সিন্টারিং কার্যকলাপ রয়েছে এবং উচ্চ-তাপমাত্রার তাপচক্রের সময় ভাল কাঠামোগত স্থিতিশীলতা বজায় রাখতে পারে।

EIS spectra and DRT fitting plots

2.1×104 এবং 3×103 Pa এর অক্সিজেন আংশিক চাপের অধীনে একক কোষের EIS স্পেকট্রা (a) এবং DRT ফিটিং প্লট (b) এবং তাদের সংশ্লিষ্ট ওহমিক রেজিস্ট্যান্স (c) এবং পোলারাইজেশন রেজিস্ট্যান্স (d)

এই নিবন্ধের হাইলাইট:

1. অপরিশোধিত LNF-1 উপাদানের সাথে তুলনা করে, কণা-নিয়ন্ত্রিত LNF-2 এবং LNF-3 শীট প্রতিরোধ ক্ষমতা কমাতে পারে। যোগাযোগের উপাদানটির পৃষ্ঠের প্রতিরোধ ক্ষমতা বর্তমান লোডের অধীনে দ্রুত একটি স্থির অবস্থায় পৌঁছাতে পারে এবং দীর্ঘমেয়াদী বর্তমান লোড অবস্থার অধীনে কাঠামোটি স্থিতিশীল রাখা যেতে পারে।

2. বড় কণার আকারের LNF যোগাযোগের উপাদান ক্যাথোড ইন্টারফেস যোগাযোগকে অপ্টিমাইজ করতে পারে, ক্যাথোডের দিকে অক্সিজেন প্রসারণ এবং পরিবহনকে উন্নীত করতে পারে এবং একক কোষের আউটপুট কর্মক্ষমতা উন্নত করতে পারে।

3. শুকনো-চাপানো দানাদার LNF উপাদান এখনও একটি নির্দিষ্ট সিনটারিং কার্যকলাপ ধরে রাখে, যার ফলে তাপ চক্রের স্থিতিশীলতা দুর্বল হয়। উচ্চ-তাপমাত্রা সিন্টারিং প্রিট্রিটমেন্ট তাপীয় সাইক্লিং এবং স্রাব প্রক্রিয়া চলাকালীন এলএনএফ ক্যাথোড যোগাযোগের উপকরণগুলির কাঠামোগত স্থায়িত্বকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে।

Schematic diagrams and SEM images for cathode contact interfaces of single cells after thermal cycling

তাপীয় সাইক্লিংয়ের পরে একক কোষের ক্যাথোড যোগাযোগের ইন্টারফেসের জন্য পরিকল্পিত চিত্র এবং SEM চিত্র

মন্তব্য:

1. এই নিবন্ধে, লেখক LNF উপাদানের কণার আকারের কারণে ক্যাথোড যোগাযোগ সমাবেশের পৃষ্ঠের প্রতিরোধের বিবর্তন এবং SOFC একক কোষের বৈদ্যুতিন রাসায়নিক কর্মক্ষমতা এবং স্থিতিশীলতার উপর এর প্রভাব অধ্যয়ন করেন। এটি পাওয়া গেছে যে উচ্চ-তাপমাত্রা সিন্টারিংয়ের মাধ্যমে কণার আকার বৃদ্ধি ক্যাথোড যোগাযোগ সমাবেশের শীট প্রতিরোধকে হ্রাস করে। যোগাযোগের উপাদানটির পৃষ্ঠের প্রতিরোধ বর্তমান লোডের অধীনে দ্রুত একটি স্থির অবস্থায় পৌঁছাতে পারে এবং দীর্ঘমেয়াদী বর্তমান লোড অবস্থার অধীনে কাঠামোটি স্থিতিশীল রাখা যেতে পারে, যা SOFC-এর কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য একটি ভাল রেফারেন্স প্রদান করে।

2. এই গবেষণাটি কঠিন অক্সাইড ফুয়েল সেল স্ট্যাকের জন্য কম প্রতিরোধের এবং উচ্চ পরিবাহিতা যোগাযোগের উপকরণগুলির প্রকৃত চাহিদাগুলির উপর ভিত্তি করে। পরিবাহিতা এবং SOFC একক কোষের কর্মক্ষমতার উপর LaNi0.6Fe0.4O3 কণার আকার নিয়ন্ত্রণের প্রভাবের প্রক্রিয়া অধ্যয়ন করা হয়েছিল, এবং অপারেটিং অবস্থার প্রভাব যেমন বায়ু অক্সিজেন সামগ্রী এবং একক তাপ চক্র বিভিন্ন উপায় ব্যবহার করে এলএনএফ গ্রানুলেশনের সময় কোষের কার্যকারিতা বিশদভাবে বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। কাগজের ধারণাটি তুলনামূলকভাবে অভিনব, চিন্তাভাবনা পরিষ্কার, তালিকাভুক্ত ডেটা সংশ্লিষ্ট বিষয়গুলিকে ভালভাবে সমর্থন করতে পারে এবং কিছু ব্যবহারিক প্রয়োগের মান রয়েছে। নিবন্ধটির একটি স্পষ্ট কাঠামো, যুক্তিসঙ্গত যুক্তি এবং মানসম্মত লেখা রয়েছে।