Synthesis of NiAI intermetallic compound as a metal support for solid oxide fuel cells

Abstract

Кеуекті металдарды қолданудың перспективті бағыттарының бірі металл тіреуіші негізіндегі қатты оксидті отын элементтері болып табылады. Қазіргі таңда металл тіреуішті құрылым тіреуіш міндетін керамикалық электрод немесе электролит атқаратын қатты оксидті отын элементтерімен салыстырғанда жылдам іске қосылу, зор сенімділік, механикалық тұрақтылық, термоциклденуге төзімділігіне байланысты үлкен қызығушылық тудыруда. Сонымен қатар, отын элементтерінің құнын кеуекті металл пластинасын тірек қызметін орындайтын құрылымға көшіру арқылы азайтуға болады, мұнда электролиттер мен электродтар жұқа пленка түрінде жабылады. Көп жағдайда тот баспайтын болаттар қатты оксидті отын элементтерінің металл тіреуіштерін дайындау үшін қолданылады, өйткені олардың жылулық кеңею коэффициенттері отын ұяшықтарының басқа компоненттерінікіне жақын болады және тотығу процесіне жоғары төзімділік көрсетеді. Алайда, жоғары температурада Fe, Cr металды негіз бен анодты Ni арасында реакция жүреді, бұл анодтың каталитикалық белсенділігінің төмендеуіне әкеледі. Осы мәселені шешудің тиімді жолы Ni немесе NiAl интерметаллидті қосылысы негізіндегі металл тіреуіштерін дайындау болып табылады. Сондықтан аталған шолу мақалада әлемдік ғалымдардың NiAl интерметалдық қосылыстарды синтездеу ерекшеліктері мен әдістері, синтез термодинамикасы, сипаттамалары, процесс параметрлері және реакцияның ерекшеліктері туралы жазған еңбектерін егжей-тегжейлі талқылаймыз. Түйін сөздер: қатты оксидті отын элементтері (ҚООЭ), металл тіреуіші, интерметалды қосылыстар, жылулық жарылыс, адиабатикалық температура.

Performance Optimizing Strategies For PEMFC And Electrode Materials

“…Fuel cell bipolar plates need to have extreme corrosion resistance, excellent mechanical properties, high electrical conductivity, and impermeability [1]. The main production method of metal bipolar plates is press forming [2], and metal bipolar plates with higher mechanical properties, electrical conductivity and machinability can help to achieve high-precision and high-complexity flow field design and preparation. The smaller heat capacity of metal bipolar plates and their light weight and small size make the thermal conductivity faster [3].…”

Low-Temperature Fabrication of Screen-Printed NiO-YSZ Thin Film Anodic Layer on Metal Substrate via Hot-Pressing for Metal-Supported Solid Oxide Fuel Cells

“…Metal-supported solid oxide fuel cells (MS-SOFCs) are considered the third generation SOFCs that address the ohmic and polarization impedances of ESCs and ASCs by allowing the use of thin electrolytes and thin electrodes. MS-SOFCs also feature the use of porous metal supports which are less expensive than the ceramic electrode-supported SOFCs [3][4][5].…”

“…Several difficulties and complexities still exist in the fabrication of MS-SOFCs because ceramic anodes are usually sintered at 1400 -1500°C; however, sintering at high temperatures oxidizes the metal support, reducing its electronic conductivity. Moreover, porous metal supports such as ferritic stainless steels exhibit enhanced Ni, Fe, and Cr counter-diffusions at ≥1200°C which can lead to Nicoarsening and Cr-poisoning which are detrimental to MS-SOFC performance [5][6][7][8].…”