အစိုင်အခဲအောက်ဆိုဒ်လောင်စာဆဲလ် (sofc) ၏အခြေခံဖွဲ့စည်းမှု

တစ်ခုတည်း၏အဓိကအစိတ်အပိုင်းများလောင်စာဆဲလ် ပုံ 1 မှာပြထားတဲ့အတိုင်း Electrolyte, anode, cathode နဲ့ interconnect သို့မဟုတ် bipolar seplator တို့လား။

ပုံ 1 ၏အဓိကအစိတ်အပိုင်းများပုံ 1စုပ်စက်

လောင်စာဆဲလ်ကိုဖွင့်စေသောအစိတ်အပိုင်းများသည်ဓာတ်တိုးခြင်း, တစ် ဦး ချင်းစီကတခြားနှင့်အတူဓာတုနှင့်လိုက်ဖက်ညီ; သင့်လျော်သောလျှပ်စစ်စီးကူးခြင်းနှင့်အလားတူအပူတိုးချဲ့ကိန်း။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင် Electrolyte နှင့် Interconnect သည်လောင်စာဆီဓာတ်ငွေ့နှင့်အောက်စီဂျင်နှင့်ရောစပ်ခြင်းကိုတားဆီးရန်လုံးဝသိပ်သည်းစွာနေရန်လိုအပ်သည်။ ဓာတ်ငွေ့နှင့်ဓာတ်ငွေ့ထိုးဖောက်မှုကိုလွယ်ကူချောမွေ့စေရန် anode နှင့် cathode သည်pောက်ခဲသင့်သည်။ လောင်စာဆဲလ်၏အစိတ်အပိုင်းအမျိုးမျိုး၏အသေးစိတ်အချက်အလက်များကိုဇယား 1 တွင်ပြထားသည်။

ဗြဲletterrolteသုံးလွှာ

အတွက် electrolyteစုပ်စက်၎င်းသည်ဘက်ထရီ၏အဓိကအချက်အချာဖြစ်ပြီးယေဘုယျအားဖြင့် Sinced Solid Solution Electrolyte - အပြည့်အဝတည်ငြိမ်သော ZRO2 ဖြစ်သည်။ Electrolyte ၏စွမ်းဆောင်ရည်သည်ဘက်ထရီ၏လည်ပတ်မှုအပူချိန်နှင့်စွမ်းဆောင်ရည်ကိုတိုက်ရိုက်ဆုံးဖြတ်သည်။ စင်ကြယ်သော ZRO2 ၏ 1000 ℃℃℃℃ / CM သည် 107 ω / cm ဖြစ်သည်။ ပစ္စုပ္ပန်မှာကျယ်ပြန့်စွာအသုံးပြုသော zro2 အခြေပြုအစိုင်အခဲ electrolytesစုပ်စက်ZRR2 (4+) ၏အနေအထားကိုအနိမ့်တပ်ထားသောသတ္တုအိုင်းယွန်းများဖြင့်အစားထိုးရန် dope zro2 ကို dope လုပ်ရန် dope သို့မဟုတ် trivalent odides အချို့ကိုသုံးပါ။ ရလဒ်အနေဖြင့် ZRO2 (Fluorite ဖွဲ့စည်းပုံ) တွင်အခန်းအပူချိန် (1000 ℃) ၏ ionic comp (1000) S / CM တို့အပေါ်ထားရှိသောနေရာများနှင့်တစ်ချိန်တည်းတွင် ionic completivity ကိုတိုးမြှင့်ပေးပြီးတစ်ချိန်တည်းတွင် ionic compination ကိုတိုးမြှင့်ပေးပြီးတစ်ချိန်တည်းတွင် ionic conduction ၏အောက်စီဂျင်တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းဖိအားတိုးချဲ့ခြင်းကိုတိုးချဲ့သည်။ ဤတည်ငြိမ်သော Zro2 တွင် O ^ (2-) နေရာလွတ်များကိုအလယ်အလတ်အနေဖြင့်အသုံးပြုသည်, ဆိုလိုသည်မှာနေရာလွတ်ယန္တရားကို O ^ (2-) စီးပွါးရေးကိုပြသရန်အသုံးပြုသည်။ လက်ရှိတွင် Electrolyte ကဲ့သို့သောအသုံးအများဆုံးပစ္စည်းမှာ Y2O3 တည်ငြိမ်သောဇမ် (YSZ အဖြစ်အတိုကောက်) ဖြစ်သည်။ အောက်စီဂျင်တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းဖိအားသည်ပြင်းအားရှိအမိန့် 10 ခုထက် ပို. ပြောင်းလဲသောအခါ၎င်း၏အိုင်းယွန်းစီးဆင်းမှုသည်သိသိသာသာပြောင်းလဲခြင်းမရှိပါ။ လက်ရှိအချိန်တွင် YSZ ရုပ်ရှင်ကိုသင့်တော်သောစွမ်းဆောင်ရည်ဖြင့်မည်သို့ပြင်ဆင်ရမည်နည်း။

2 ။ anode ပစ္စည်း

၏လျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းစုပ်စက်ပထမ ဦး ဆုံးတစ် ဦး catalyst ၏ပထမ ဦး ဆုံးဖြစ်ပါတယ်။ anode ပစ္စည်းသည်စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားသောအီလက်ထရောနစ်စီးကူးမှု, လေထုကိုလျှော့ချခြင်းနှင့်လေကောင်းလေသန့်ဖြစ်စဉ်တွင်တည်ငြိမ်မှုလိုအပ်သည်။ ထို့ကြောင့်ပလက်တီနမ်ကိုများသောအားဖြင့်အသုံးပြုလေ့ရှိသော်လည်းပလက်တီနမ်သည်စျေးကြီးသည်။ Nickel နှင့် Cobalt ကဲ့သို့သောသတ္တုပစ္စည်းများအသုံးပြုခြင်းသည်အပူတိုးချဲ့ခြင်းမတိုက်ဆိုင်မှုမတိုက်ဆိုင်မှုနှင့်ကော်ကပ်မှုပြ problems နာများနှင့်ရေရှည်မြင့်မားသောအပူချိန်က၎င်း၏ porosity ကိုလည်းလျှော့ချလိမ့်မည်။ လက်ရှိသုတေသနလမ်းကြောင်းသည်သတ္တုကြွေများကို anode ပစ္စည်းများအဖြစ်အသုံးပြုရန်ဖြစ်သည်။ အဓိကတာဝန်မှာကျိုးကြောင်းဆီလျော်သောလုပ်ငန်းစဉ်များကိုလေ့လာပြီးသင့်တော်သောစွမ်းဆောင်ရည်နှင့်အတူ Ni-YSZ Composite ပစ္စည်းများပြင်ဆင်ရန်ဖြစ်သည်။

iii ။ Cathode ပစ္စည်း

ဆိုဖဒ်၏ cathode သည် anode နှင့်ဆင်တူပြီးအီလက်ထရောနစ်ကူးသန်းရောင်းဝယ်ရေးရုပ်ရှင်လည်းဖြစ်သင့်သည်။ ဘက်ထရီသည်အပူချိန်မြင့်မားသောအပူချိန်တွင်အလုပ်လုပ်ပြီးအီလက်ထရွန်များကိုလွှဲပြောင်းခြင်းနှင့်အောက်စီဂျင်ကိုလွှဲပြောင်းခြင်း၏အခန်းကဏ် plays မှပါ 0 င်ပြီး, Cathode ပစ္စည်းသည်မြင့်မားသောလျှပ်စစ်စီးကူးမှု, အပူချိန်မြင့်မားသောဓာတ်တိုးမှုနှင့်အပူချိန်မြင့်မားသောအပူချိန်နှင့်အပူချိန်မြင့်မားသောအပူတည်ငြိမ်မှုရှိသင့်သည်။ ရိုးရာပစ္စည်းသည်သတ္တုပလက်တီနမ်ဖြစ်ပြီးမကြာသေးမီကဖြစ်ပေါ်တိုးတက်မှုများသည်အောက်ဆိုဒ်အောက်ဆိုဒ်အောက်ဆိုဒ် - Lamno3 ဖြစ်သည်။ SFC ၏ Cathode Emitt သည် La1-XSR XMNO3 သည် ဦး စားပေး cathode ပစ္စည်းဖြစ်ကြောင်းသက်သေပြနိုင်ခဲ့သည်။

IV ။ Connector ပစ္စည်း

letterrolte နှင့်လျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းများအတူတကွသုံးသည့်ဘက်ထရီတစ်ခုစီကိုဖွဲ့စည်းထားသည်။ ဘက်ထရီတစ်ခုတည်း၏စွမ်းအားသည်ကန့်သတ်ချက်ရှိသည်။ 1V အကြောင်းဗို့အားသာထုတ်ပေးနိုင်သည်။ connector ပစ္စည်းများနှင့်တံဆိပ်ခတ်ပစ္စည်းများလိုအပ်သည့်ပစ္စည်းများလိုအပ်သည့်အမြင့်မားသောဘက်ထရီများကိုအတူတကွပေါင်းစည်းခြင်း (စီးရီး, အပြိုင်နှင့်ရောနှောခြင်း) ကိုအတူတကွချိတ်ဆက်ရမည်။ ဆိုဖ်တွင် Connector အစိတ်အပိုင်းသည်အပူချိန်မြင့်မားစွာကောင်းမွန်သောအီလက်ထရောနစ်စီးကူးခြင်းနှင့်တည်ငြိမ်မှုရှိရန်လိုအပ်သည်။ လက်ရှိအချိန်တွင်အောက်ဆိုဒ်အနည်းငယ်သာသာလျှင် perovskite ဖွဲ့စည်းပုံနှင့်အတူ lanthanum chromate (lacro3) ကဲ့သို့သောဆိုဖီယာ connector ပစ္စည်းများအဖြစ်သာအသုံးပြုနိုင်သည်။ SOFC Connector ပစ္စည်းများအဖြစ်အသုံးပြုသောအပူချိန်မြင့်မားသောအယ်လ်ပစ္စည်းများသည်သုတေသန hotspot ဖြစ်သည်။

V. တံဆိပ်ခတ်ပစ္စည်းများနှင့်အခြားသူများ

letterrolte ပစ္စည်းများနှင့် connector ပစ္စည်းများများကိုအတူတကွချိတ်ဆက်ရန်တံဆိပ်ခတ်ပစ္စည်းများအားတံဆိပ်ခတ်ထားသည်။ ၎င်းတို့သည်မြင့်မားသောအပူချိန်ကိုခံနိုင်ရည်ရှိရန်လိုအပ်သည်။ ဘက်ထရီဓာတ်ပြုမှုအပူချိန် (700 ~ 1000 ℃) အောက်တွင်သူတို့သည်ယေဘုယျအားဖြင့်ဖန်ခွက် - ကြွေထည်ရောနှောအရည်ပျော်နေသည်ကိုယေဘုယျအားဖြင့်ပြင်ဆင်ထားသည်။ ထို့အပြင်အောက်ဆီဂျင်ဓာတ်ငွေ့ခန်းများနှင့်လင်းယုန်ပြွန်များအနေဖြင့်အခြားအရန်ပစ္စည်းများလိုအပ်သည့်အခြားအရန်ပစ္စည်းများလိုအပ်သည်။ သူတို့အားလုံးမှာလေထဲမှာ 0 င်တွေနဲ့ဆိုင်တွေရှိတယ်။

vi ။ တစ်ခုတည်းဆဲလ်စည်းဝေးပွဲ

အကြီးစား SOFC သည်ဖွဲ့စည်းပုံအမျိုးမျိုးတွင် stacked တစ်ခုတည်းဆဲလ်များဖြင့်ဖွဲ့စည်းထားသောဘက်ထရီ pack တစ်ခုဖြစ်သည်။ လက်ရှိတွင် tubular, serial, block နှင့် flat အပါအ 0 င်ဘက်ထရီအထုပ်လေးမျိုးကိုတီထွင်ခဲ့သည်။ လက်တွေ့ကျသော application များတွင်တစ် ဦး ချင်းလောင်စာဆဲလ်များကိုစီးရီးနှင့် / သို့မဟုတ်သို့မဟုတ်အပြိုင်တွင်သီးခြားလျှောက်လွှာများကိုဖြည့်ဆည်းရန်ဘက်ထရီတစ်ခုဖွဲ့စည်းရန်ချိတ်ဆက်ထားသည်။ ပုံ 1.5 မှာပြထားတဲ့လောင်စာဆဲလ်တစ်ခုတည်းမှာတော့ anode, electrolyte နဲ့ cathode သုံးခု - တစ်ခုချင်းစီကိုပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံမှာပြသထားတယ်။ အမှန်တကယ်သုတေသနနှင့်ပြုပြင်ခြင်းတွင်ကွဲပြားသောဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာအမျိုးအစားလေးမျိုးကိုဖွဲ့စည်းထားပါသည်။ တံဆိပ်ခတ်ထားသော tubular ဒီဇိုင်း, ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာပုံများကိုပုံ 2 တွင်ပြထားသည်။

ပုံ 2 SFC ၏ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာပုံ