瑞士,Fiaxell,2R-Cell,2R電池,堅固且耐氧化還原的電池

瑞士,Fiaxell,2R-Cell,2R電池,堅固且耐氧化還原的電池

2R電池

堅固且耐氧化還原的電池

為什么要使用氧化還原電池？

標準陽極支撐電池(ASC)可以在很寬的溫度范圍內提供高功率密度，但是當發生再氧化時會被破壞。原因是金屬鎳重新氧化時陽極支架膨脹，導致電解質和陽極支架出現微裂紋(見下圖)。

標準ASC僅在一次再氧化循環后就被完全破壞(左)。這源于二次氧化過程中陽極基底的膨脹導致的陽極和電解質中的微裂紋(右圖)。
標準ASC僅在一次再氧化循環后就被完全破壞(左)。這源于二次氧化過程中陽極基底的膨脹導致的陽極和電解質中的微裂紋(右圖)。
它導致燃料通過電解質泄漏，并導致性能快速下降和陽極支撐電池的破壞。例如，當燃料供應不適當地停止時，就會發生這種情況。細胞外周再氧化是另一個眾所周知的故障開始的數字。在所有情況下，當再氧化開始時，電池堆很快就會受到致命的破壞，SOFC系統肯定會崩潰。

2R-Cell:陽極支撐型電池，可承受氧化還原循環

通過專利技術，Fiaxell開發出了一種堅固、可靠且耐氧化還原的陽極支撐(ASC)電池。2R-Cell由非常標準的原材料制成，如NiO、8YSZ、3YSZ。由于陽極載體中兩種不同相(NiO和3YSZ)的微結構的適當組織，獲得了氧化還原電阻。它允許金屬鎳再次氧化，而陽極基底不會像標準陽極支撐電池那樣膨脹(見上圖)。Fiaxell是氧化還原陽極支撐電池(ASC)的制造商和供應商。

在特倫托大學(意大利)用球-環試驗方法測量的機械性能顯示無變化在10次氧化還原循環前后，最大彎曲強度為180±10 Mpa，威布爾模量為9，這表明陶瓷是可靠的。

下圖顯示了在EPFL(瑞士理工學院，瑞士)進行的測試，其中進行了20次氧化還原循環，2R-Cell沒有任何機械損壞。

2R-Cell在以下條件下的溫度(藍色)、電壓(紅色)和電流密度(綠色)20次氧化還原循環而沒有任何機械性能變化。僅觀察到大約0.5%/循環的ASR的少量增加
2R-Cell在以下條件下的溫度(藍色)、電壓(紅色)和電流密度(綠色)20次氧化還原循環而沒有任何機械性能變化。僅觀察到大約0.5%/循環的ASR的少量增加

單電池性能

2R電池配備LSCF/LSCF-GDC陰極和GDC緩沖層(參見菲亞塞爾特種油墨)已經作為單電池在開放式法蘭設置在不同的溫度和流速下。結果顯示在下面的兩個圖表中。

堆棧測試

在Solidpower S.p.a .(意大利)組裝了三個2R-Cell短堆棧，并在EPFL(瑞士理工學院，瑞士)進行了質量控制測試。短電池堆在750 ℃( C)下運行，并以60 [%]小時作為燃料2– 40 [%]牛頓2。短電池組中的2R-Cell表現出47 [%]的電效率，在0.72[V]/電池下具有0.3 [W/cm2]的功率密度和82 [%]的燃料利用率。

使用2R電池的優勢™

  • 非常標準的原材料:NiO、8YSZ、3YSZ用于制造氧化還原2R電池
  • 可定制的:與其他電解質材料兼容，如摻雜氧化鈰(SDC GDC)或質子導體(BCY BCZY)
  • 適用于電解，純蒸汽(不含H2)可以直接注射到2R細胞上，而沒有任何細胞破壞的風險，因為這是標準ASC的情況
  • 高燃料利用率下的堆操作而沒有電池的燃料供應不足區域失效的風險
  • 便攜式設備的開/關操作可以在關閉氣瓶時直接操作
  • 碳和硫沉積的去除簡單地通過快速煙囪再氧化，這將使雜質揮發成SO2和一氧化碳2

2R電池為SOFC系統增加了一個安全因素。它是一種保護防止燃料供應故障和電池外圍再氧化，這可能導致致命的電池堆破壞

瑞士,Fiaxell,2R-Cell,2R電池,堅固且耐氧化還原的電池

http://ydzhly.com/fiaxell-sofc-soec/2R-Cell/


Related posts