Electrodes by Design - Microstructural Engineering of High Performance Electrodes for Solid Oxide Fuel Cells

电极设计 - 固体氧化物燃料电池高性能电极的微观结构工程

基本信息

  • 批准号:
    EP/M014045/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 158.94万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2015 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The electrode, and the electrolyte-electrode interface, plays a critical role in the performance of all cells. In Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs) the microstructures of the porous composite anode and cathode are particularly critical as they determine the electrochemical, electrical, mechanical and transport properties of the electrode, and of current distribution to/from the electrode/electrolyte interface. Current state of the art SOFC electrodes rely on a largely empirical understanding to establish the electrode microstructure, and its influence on key performance characteristics, including long term durability. But recent work by the proposers has established a new suite of tools and techniques that offer the prospect of moving towards a design led approach to manufacture of improved electrodes, based on our ability to image, model, simulate and fabricate new electrode structures with controlled properties. This proposal seeks to develop and demonstrate this, further improving and validating our analysis and modelling tools, using these design optimum structures, fabricating these using three novel processing techniques established by the proposers, and then measuring device performance to feedback into the design process.
电极和电解液-电极界面对所有电池的性能都起着至关重要的作用。在固体氧化物燃料电池(SOFC)中,多孔复合阳极和阴极的微观结构尤其关键,因为它们决定了电极的电化学、电学、机械和传输性能,以及电极/电解液界面的电流分布。目前的SOFC电极主要依靠经验性的了解来确定电极的微结构及其对关键性能特性的影响,包括长期耐用性。但是,提出者最近的工作建立了一套新的工具和技术,基于我们成像、建模、模拟和制造具有可控性能的新电极结构的能力,有望转向以设计为导向的方法来制造改进的电极。本提案旨在开发和演示这一点,进一步改进和验证我们的分析和建模工具,使用这些设计优化结构,使用提出者建立的三种新工艺技术制造这些结构,然后测量器件性能以反馈到设计过程。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Laser-preparation of geometrically optimised samples for X-ray nano-CT.
  • DOI:
    10.1111/jmi.12577
  • 发表时间:
    2017-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2
  • 作者:
    Bailey JJ;Heenan TMM;Finegan DP;Lu X;Daemi SR;Iacoviello F;Backeberg NR;Taiwo OO;Brett DJL;Atkinson A;Shearing PR
  • 通讯作者:
    Shearing PR
Can ferrroelasticity be evaluated by nanoindentation?
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2018-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.7
  • 作者:
    W. Araki;Xin Wang;A. Atkinson
  • 通讯作者:
    W. Araki;Xin Wang;A. Atkinson
The fractal nature of the three-phase boundary: A heuristic approach to the degradation of nanostructured solid oxide fuel cell anodes
  • DOI:
    10.1016/j.nanoen.2017.06.028
  • 发表时间:
    2017-08-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    17.6
  • 作者:
    Bertei, A.;Ruiz-Trejo, E.;Brandon, N. P.
  • 通讯作者:
    Brandon, N. P.
Validation of a physically-based solid oxide fuel cell anode model combining 3D tomography and impedance spectroscopy
  • DOI:
    10.1016/j.ijhydene.2016.09.100
  • 发表时间:
    2016-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.2
  • 作者:
    A. Bertei;E. Ruiz-Trejo;Farid Tariq;V. Yufit;A. Atkinson;N. Brandon
  • 通讯作者:
    A. Bertei;E. Ruiz-Trejo;Farid Tariq;V. Yufit;A. Atkinson;N. Brandon
Impregnation of Nanoparticle Scaffolds for Syngas-Fed Solid Oxide Fuel Cell Anodes
用于合成气供给的固体氧化物燃料电池阳极的纳米颗粒支架的浸渍
  • DOI:
    10.1149/06801.1219ecst
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Boldrin P
  • 通讯作者:
    Boldrin P
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    2022
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知道了