Solid Oxide Fuel Cell Cathodes: Dynamics of Interfaces

Jimmi Nielsen

Research output: Book/ReportPh.D. thesisResearch

285 Downloads (Pure)

Abstract

Afgørende for den praktiske anvendelse af fastoxidbrændselsceller (SOFC) er at der sikres en tilstrækkelig levetid af cellerne. Disse er opbygget af tynde keramiske lag og porøse elektrodestrukturer, og det er derfor vigtigt at opnå et større kendskab til den strukturelle stabilitet, især af de såkaldte trefasegrænser mellem gas, elektronledende- og ionledende faser hvor selve elektrodereaktionerne finder sted. Målet for det foreliggende ph.d. projekt har været at øge forståelsen til de processer der, ud over selve elektrodeprocessen, finder sted ved katoden i denne type brændselsceller. I studierne er der brugt simple modelsystemer i form af punkt-, mikro- og geometrisk veldefinerede mønsterelektroder. Undersøgelserne har vist at der ædelmetalelektroder af platin, palladium og sølv sker en vandring af elektrodemateriale ud på overfladen af den keramiske elektrolyt yttria stabiliseret zirconia (YSZ) således at reaktionszonen forøges. Dette kan forklare de aktiveringsmekanismer der tidligere er beskrevet for disse materialer. Mekanismen i transporten er sandsynligvis gasfasetransport af oxider for platin og sølv. Men da dette ikke kan være tilfældet for palladium på grund af dette metals lave oxiddamptryk og aktivering også iagtages på SOFC katodematerialet lanthan-strontium-manganit (LSM), må en anden endnu ukendt reaktion også finde sted.
Original languageEnglish
Number of pages141
Publication statusPublished - Feb 2008

Cite this