Effect of pinholes in electrolyte on re‐oxidation tolerance of anode‐supported solid oxide fuel cells
Effect of pinholes in electrolyte on re‐oxidation tolerance of anode‐supported solid oxide fuel cells
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电解质中的针孔对阳极支持的固体氧化物燃料电池再氧化耐受性的影响
DOI：
10.1002/fuce.202000062
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
2.8
通讯作者：
Toshiyuki Hashida
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Keigo Kumada;Kazuhisa Sato;Tatsuya Kawada;Hirofumi Sumi;Hiroyuki Shimada;Toshiyuki Hashida
本文讨论了电解质中贯穿厚度的针孔对阳极支撑的固体氧化物燃料电池的再氧化和机械损伤的影响。使用通过共烧结方法制造的半电池，通过染料渗透检查检测尺寸大于约10 μm的针孔。在具有这种针孔的单电池中，当燃料供应中断时，在开路电压（OCV）条件下通过贯穿厚度的针孔发生氧气泄漏。氧气泄漏导致阳极中的Ni氧化，在阳极基板的电解质侧上形成半圆形的再氧化区域。电解质中的氧渗透通量，其从燃料切断操作期间测量的OCV降低推导出，显示出与从燃料气体供应切断到通过声发射监测的机械损伤开始所经过的时间很好地相关。相关性表明，阳极基板的氧化速率加快，由于电解质中的针孔的存在，这可能会导致机械损伤。
The effects of through‐thickness pinholes in an electrolyte on re‐oxidation and mechanical damage of anode‐supported solid oxide fuel cells are discussed in this paper. Pinholes with a dimension greater than approximately 10 μm were detected by dye penetrant inspection using half‐cells fabricated through a co‐sintering method. In single cells with such pinholes, the leakage of oxygen occurred through the through‐thickness pinholes under open‐circuit voltage (OCV) conditions when the fuel supply was discontinued. The oxygen leakage caused the oxidation of Ni in the anode, forming semicircular re‐oxidized regions on the electrolyte side of the anode substrate. The oxygen permeation fluxes in the electrolyte, which were deduced from the measured reduction in OCV during the operation of fuel shut‐off, are shown to correlate well with the time elapsed from the shut‐off of the fuel gas supply to the onset of mechanical damage monitored by acoustic emissions. The correlation indicates that the oxidation rate of the anode substrate is accelerated due to the presence of pinholes in the electrolyte, which can result in mechanical damages.
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DOI：
10.1149/07801.2355ecst
发表时间：
2017-05
期刊：
--
影响因子：
--
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通讯作者：
K. Kumada;Kazuhisa Sato;T. Hashida
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--
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