ISSN 1608-4039 (Print)
ISSN 1680-9505 (Online)

твёрдооксидные топливные элементы

Fabrication of supporting electrolytes based on samarium doped cerium oxide by hybrid inkjet printing

In this work, the supporting electrolytes for solid oxide fuel cells based on samarium doped cerium oxide Ce0.8Sm0.2O1.95 were fabricated using 3D inkjet printing and layer-by-layer laser treatment followed by thermal sintering. The samples were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction analysis and impedance spectroscopy. The Vickers hardness test and three-point bending flexural test were carried out.

Quasi-equilibrium oxygen release from oxides used as electrodes in solid oxide fuel cells and electrolyzers

The dependence of oxygen stoichiometry on the oxygen partial pressure and the temperature for La- and Nb-doped strontium ferrite La0.4Sr0.6Fe0.95Nb0.05O3 – δ (LSFNb5) was studied by quasi-equilibrium oxygen release (QEOR) method. The equilibrium diagram in the coordinates “T – lg(pO2 ) – 3 – δ” in the temperature range of 700–900°C and oxygen partial pressures pO2 = 10–4 – 0.2 atm was obtained. The range of stoichiometry deviation was determined, and the thermodynamic parameters of the oxygen release process were analyzed.

Квазиравновесное выделение кислорода из оксидов, применяемых в качестве электродов твердооксидных топливных элементов и электролизеров

Зависимость кислородной стехиометрии от парциального давления кислорода и температуры для допированного лантаном и ниобием феррита стронция La0.4Sr0.6Fe0.95Nb0.05O3-δ (LSFNb5) была изучена в динамических экспериментах по квазиравновесному выделению кислорода (КРВК). Равновесная диаграмма в координатах «Т – lg(pO2) – 3-δ» получена в температурном диапазоне 700-900 °С и парциальных давлениях кислорода pO2 = 10-4 – 0.2 атм. Определен диапазон изменения стехиометрии, проанализированы термодинамические параметры процесса выделения кислорода из оксида.

Получение несущих электролитов на основе оксида церия, допированного самарием (SDC), методом гибридной струйной печати

Несущие электролиты для твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) были изготовлены с использованием струйной 3D-печати и послойной лазерной обработки печатных композиций на основе Ce0.8Sm0.2O1.95 (SDC) с последующим термическим спеканием. Образцы были охарактеризованы методами сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), рентгенофазового анализа (РФА) и импедансной спектроскопии. Проведены измерения микротвердости по Виккерсу и статичные испытания на трехточечный изгиб.

Modelling of thermomechanical stresses in a tubular design SOFC

Computer modelling of the mechanical stress state originating at manufacturing and heating to a working temperature of cells of the SOFC of a tubular design with classical functional materials (Ni-YSZ)/YSZ/LSM is developed. Electrolyte-supported and anode-supported cells are observed, and also the residual stresses originating by manufacture of the module a cone-cone with direct anode-cathode contact are simulated. Simulation of process of manufacturing anode-supported cells display that there is no the stress, able to lead to cell rupture.