التحقيق ورسم الخرائط أسطح الكهربائي في خلايا الوقود الصلبة أكسيد

خلايا الوقود الصلبة أكسيد (SOFCs) يمكن أن تكون الحل الأكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة لاستخدام مجموعة واسعة من أنواع الوقود خارج الهيدروجين ^1-7. وتقتصر على أداء SOFCs ومعدلات العمليات الكيميائية وتحويل الطاقة في تخزين الطاقة وأجهزة التحويل في المقام الأول من قبل المسؤول العام والشامل على طول الأسطح نقل الكهربائي وعبر الواجهات. وللأسف، فإن فهم الآلية من هذه العمليات لا يزال غير موجود، وذلك بسبب صعوبة وصفها لهذه العمليات تحت ظروف في الموقع. هذه الفجوة المعرفية هي العقبة الرئيسية لتسويق SOFC. تطوير أدوات لبحث ورسم الخرائط ذات الصلة كيمياء السطح إلى ردود فعل الكهربائي أمر حيوي لكشف آليات العمليات السطحية والتصميم لتحقيق الرشيد للمواد القطب جديدة لتخزين الطاقة أكثر كفاءة وتحويل ^2. بين عدد قليل نسبيا في الموقع </ م> أساليب التحليل السطحي، يمكن إجراء رامان الطيفي حتى مع ارتفاع درجات الحرارة وأجواء قاسية، مما يجعلها مثالية لوصف العمليات الكيميائية ذات الصلة لأداء الأنود SOFC وتدهور ^8-12. ويمكن أيضا أن تستخدم جنبا إلى جنب مع القياسات الكهروكيميائية، مما يسمح يحتمل علاقة مباشرة من على السطح الكيمياء الكهربائية في زنزانة التشغيل. والصحيح في الموقع القياسات رامان رسم الخرائط تكون مفيدة للدبوس مشيرا المهم آليات رد الفعل الأنود بسبب حساسيتها إلى الأنواع ذات الصلة، بما في ذلك تدهور الأداء من خلال ترسب الكربون الأنود ^{8، 10، 13، 14} ("الكوك") والتسمم الكبريت ^{11، (15)} والطريقة التي التعديلات سطح درء هذا التدهور ^16. العمل الحالي يوضح تقدما كبيرا نحو هذه القدرة. وبالإضافة إلى ذلك، عائلة المسح المجهري التحقيق (SPM) يوفر نهجا تقنيات خاصة لاستجواب الكهربائيةدي السطح مع قرار النانو. وإلى جانب التضاريس السطحية التي يتم جمعها بشكل روتيني من قبل AFM وSTM، ويمكن أيضا خصائص أخرى مثل الولايات الالكترونية المحلية، ونشر أيون معامل سطح المحتملة يتم التحقيق ^17-22. في هذا العمل، واستخدمت القياسات الكهروكيميائية، رامان التحليل الطيفي، وSPM بالتزامن مع القطب منصة اختبار الرواية التي تتكون من القطب شبكة ني جزءا لا يتجزأ من المنحل بالكهرباء اليتريا-استقرت (YSZ) زركونيا. وقد تميزت الخلية اختبار الأداء والتحليل الطيفي مقاومة تحت الوقود تحتوي على H ₂ S، وكان يستخدم رسم الخرائط لتوضيح مزيد من رامان طبيعة التسمم الكبريت. رامان في رصد الموقع كان يستخدم للتحقيق في تصرفات الكوك. وأخيرا، مجهر القوة الذرية (AFM) والكهربائي قوة المجهر (EFM) كانت تستخدم لتصور المزيد من ترسب الكربون على النانو. من هذا البحث، الذي ننشده لإنتاج صورة أكثر اكتمالا من الأنود SOFC.