Atmospheric Plasma-Sprayed Metal-Supported Solid Oxide Fuel Cells with Varying Cathode Microstructures
Notice bibliographique
Résumé
Metal-supported solid oxide fuel cells (SOFCs) use less expensive materials than traditional anode-supported or electrolyte-supported SOFCs. The active layers of a metal-supported SOFC can be manufactured by plasma spraying without the need for high-temperature sintering. Plasma spraying is a rapid-fabrication process that is scalable for large cell areas and for mass production. Porous ferritic stainless steel (Sanergy HT, Sandvik, Sweden) supports were manufactured from powders by pressing and sintering pellets. The active cell layers consisted of a composite nickel - yttria-stabilized zirconia (YSZ) anode, a YSZ electrolyte, and a La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ (LSCF) – Ce0.8Sm0.2O1.9 (SDC) cathode. Plasma spraying produces unique microstructures, as the cell layers are built up by the rapid solidification of molten (or semi-molten) splats. These microstructures were tailored by adjusting the plasma spray process parameters and the ingredients in the feedstock. Dense electrolytes were made using a high-power plasma, a very high torch pass speed (to minimize the plasma heat impulse to the substrate), and a feedstock consisting of YSZ suspended in a mixture of water, ethanol, and ethylene glycol. Cathodes with four different microstructures were produced by varying the plasma spray parameters and mixing carbon or starch-based pore forming agents into the ceramic feedstock powders. Resultant microstructures are shown in Figure 1. Electrochemical performances of metal-supported button cells with varying cathode microstructures were measured. At 750°C, the cells had open circuit potentials of up to 1.057 V and peak power densities as high as 562 mW/cm². Electrochemical impedance spectra were measured at an operating point of 0.7 V, varying the cathode gas with different air-nitrogen mixtures. With 100% air as the cathode gas, the lowest cell polarization resistance was 0.29 Ωcm² at 750°C. Equivalent circuit modeling was performed to analyse how the cathode microstructure affected the cell performance. Figure 1
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».