Name: development and validation of chromium getters for solid oxide fuel cell power systems
Uploaded: 2019-05-26T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Development and Validation of Chromium Getters for Solid Oxide Fuel Cell Power Systems at JoVE.com

著者は、連邦補助金DE-FE-0023385の下で米国エネルギー省(US DOE)からの財政支援を認めます。リン・バーク博士とシャイレシュ・ヴォーラ博士(国立エネルギー技術研究所)との技術的な議論は、感謝の気持ちを込めています。アミット・パンディー博士(LGフューエルセルズ、カントンOH)、ジェフ・スティーブンソン、マット・チョウ(パシフィック・ノースウェスト国立研究所、リッチランド・ワシントン州)は、ゲッターの性能の長期試験検証に協力したことを認めています。著者は、研究室のサポートを提供するためにコネチカット大学を認めます.リチュン・ジャン博士とチイン・リャン氏は、技術的な議論と実験の手伝いを行っています。

1. クロムゲッターの合成
<ol><li>図116に示すように、従来の共沈合成経路を介してアルカリ性土および遷移金属酸化物塩を用いて前駆体粉末を合成する。<ol>
<li>硝酸ストロンチウムSr(NO3)2および43.97gの硝酸ニッケルヘキサハイドレートNi(NO3)2.6H2Oを用いてストック溶液を調製し、脱イオン水の100mLで2.4M溶液を調製?...

<ol>
	<li>Singh, P., Minh, N. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid+oxide+fuel+cells:+Technology+status.">Solid oxide fuel cells: Technology status.</a> International Journal of Applied Ceramic Technology. 1, 5-15 (2005).</li><li>Stambouli, A. B., Traversa, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid+oxide+fuel+cells+(SOFCs):+a+review+of+an+environmentally+clean+and+efficient+source+of+energy.">Solid oxide fuel cells (SOFCs): a review of an environmentally clean and efficient source of energy.</a> Renewable &#38; Sustainable Energy Reviews. 6, 433-455 (2002).</li><li>Mahato, N., Banerjee, A., Gupta, A., Omar, S., Balani, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progress+in+material+selection+for+solid+oxide+fuel+cell+technology:+A+review.">Progress in material selection for solid oxide fuel cell technology: A review.</a> Progress in Materials Science. 72, 141-337 (2015).</li><li>Brandon, N. P., Skinner, S., Steele, B. C. 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W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conductive+protection+layers+on+oxidation+resistant+alloys+for+SOFC+interconnect+applications.">Conductive protection layers on oxidation resistant alloys for SOFC interconnect applications.</a> Surface and Coatings Technology. 201, 4476-4483 (2006).</li><li>Aphale, A. N., Hu, B., Reisert, M., Pandey, A., Singh, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxidation+Behavior+and+Chromium+Evaporation+From+Fe+and+Ni+Base+Alloys+Under+SOFC+Systems+Operation+Conditions.">Oxidation Behavior and Chromium Evaporation From Fe and Ni Base Alloys Under SOFC Systems Operation Conditions.</a> JOM. , (2018).</li><li>Matsuzaki, Y., Yasuda, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrochemical+properties+of+a+SOFC+cathode+in+contact+with+a+chromium-containing+alloy+separator.">Electrochemical properties of a SOFC cathode in contact with a chromium-containing alloy separator.</a> Solid State Ionics. 132, 271-278 (2000).</li><li>Hu, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+and+thermodynamic+evaluation+of+La1&#8722;xSrx+MnO3&#177;&#948;+and+La1&#8722;xSrxCo1&#8722;yFeyO3&#8722;&#948;+cathodes+in+Cr-containing+humidified+air.">Experimental and thermodynamic evaluation of La1&#8722;xSrx MnO3&#177;&#948; and La1&#8722;xSrxCo1&#8722;yFeyO3&#8722;&#948; cathodes in Cr-containing humidified air.</a> International Journal of Hydrogen Energy . 42, 10208-10216 (2017).</li><li>Aphale, A. N., Liang, C., Hu, B., Singh, P., Brandon, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Solid Oxide Fuel Cells Lifetime and Reliability: Critical Challenges in Fuel Cells. , 102-114 (2017).</li><li>Chen, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+chromium+contaminant+tolerant+BaO+infiltrated+La+0.6+Sr+0.4Co+0.2+Fe+0.8+O+3&#8722;&#948;+cathodes+for+solid+oxide+fuel+cells.">Highly chromium contaminant tolerant BaO infiltrated La 0.6 Sr 0.4Co 0.2 Fe 0.8 O 3&#8722;&#948; cathodes for solid oxide fuel cells.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 17, 4870-4874 (2015).</li><li>Zhen, Y. D., Tok, A. I. Y., Jiang, S. P., Boey, F. Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=La(Ni,Fe)O3+as+a+cathode+material+with+high+tolerance+to+chromium+poisoning+for+solid+oxide+fuel+cells.">La(Ni,Fe)O3 as a cathode material with high tolerance to chromium poisoning for solid oxide fuel cells.</a> Journal of Power Sources. 170, 61-66 (2007).</li><li>Aphale, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+stability+of+SrxNiyOz+chromium+getter+for+solid+oxide+fuel+cells.">Synthesis and stability of SrxNiyOz chromium getter for solid oxide fuel cells.</a> Journal of the Electrochemical Society. 165, (2018).</li><li>Aphale, A., Hu, B., Singh, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-Cost+Getters+for+Gaseous+Chromium+Removal+in+High-Temperature+Electrochemical+Systems.">Low-Cost Getters for Gaseous Chromium Removal in High-Temperature Electrochemical Systems.</a> Jom. , 2-8 (2018).</li><li>Heo, S. H., Hu, B., Aphale, A., Uddin, M. A., Singh, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-temperature+chromium+poisoning+of+SOFC+cathode.">Low-temperature chromium poisoning of SOFC cathode.</a> ECS Transactions. 78, (2017).</li><li>Liang, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitigation+of+Chromium+Assisted+Degradation+of+LSM+Cathode+in+SOFC.">Mitigation of Chromium Assisted Degradation of LSM Cathode in SOFC.</a> ECS Transactions. 75, 57-64 (2017).</li><li>Ge, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxide+Scale+Morphology+and+Chromium+Evaporation+Characteristics+of+Alloys+for+Balance+of+Plant+Applications+in+Solid+Oxide+Fuel+Cells.">Oxide Scale Morphology and Chromium Evaporation Characteristics of Alloys for Balance of Plant Applications in Solid Oxide Fuel Cells.</a> Metallurgical and Materials Transactions A. 44, 193-206 (2013).</li><li>Hu, B., Mahapatra, M. K., Keane, M., Zhang, H., Singh, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+CO2+on+the+stability+of+strontium+doped+lanthanum+manganite+cathode.">Effect of CO2 on the stability of strontium doped lanthanum manganite cathode.</a> Journal of Power Sources. 268, 404-413 (2014).</li><li>Hu, B., Keane, M., Mahapatra, M. K., Singh, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stability+of+strontium-doped+lanthanum+manganite+cathode+in+humidified+air.">Stability of strontium-doped lanthanum manganite cathode in humidified air.</a> Journal of Power Sources. 248, 196-204 (2014).</li><li>Li, C., Habler, G., Baldwin, L. C., Abart, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+improved+FIB+sample+preparation+technique+for+site-specific+plan-view+specimens:+A+new+cutting+geometry.">An improved FIB sample preparation technique for site-specific plan-view specimens: A new cutting geometry.</a> Ultramicroscopy. 184, 310-317 (2018).</li></ol>

実験結果は、長期クロム蒸散試験および電気化学試験におけるクロムゲッターの有効性を明確に示す。ゲッターの存在は、それ以外の場合は偏光抵抗と電気化学的性能の劣化の急速な増加につながる電極の汚染を軽減することに成功しました。
クロミアからのガス相クロム種の形成は、水蒸気濃度(湿度レベル)16の増加に伴って好まれ、増強される。陰?...

固体酸化物燃料電池(SOFC)パワーシステムは、高温直接電気化学エネルギー変換装置であり、多種多様な化石燃料や再生可能燃料から発電する環境に優しい経路を提供します。SOFCテクノロジーは、分散型発電エリア1と同様に、一元化されたアプリケーションを見つけます。この技術は、燃料に蓄えられた化学エネルギーを電気に電気的に変換する技術に依存しています。高エネルギー効率、高品質の熱、モジュール性の容易さ、およびカーボンフットプリント2の点でSOFCによって多数の利点が提供されます。いくつかの個々のSOFCセルは、所望の出力電圧を得るために直列または並列方法(すなわちSOFCスタック)で接続されています。SOFCスタックは、緻密な電解質、多孔質電極、相互接続(IC)およびシール3、4などのコンポーネントで構成されています。隣接する細胞のアノードと陰極はICを使用して接続され、これは酸化剤と燃料の混合を防止するセパレータとして機能するだけでなく、隣接する陽極と陰極5との間の電気的接続を提供する。
材料工学の研究開発の数十年にわたる改善は、SOFCの動作温度の低下につながり、セラミックス材料を安価なステンレス合金で製造することができます。電気化学的に活性な細胞およびスタックコンポーネントおよびプラントバランス(BOP)サブシステム。市販の鉄製およびオーステナイト製ステンレス鋼は、低コスト、一致した熱膨張係数(CTE)、高い動作温度での酸化および腐食に対する耐性のためにシステムコンポーネントの製造に利用されています。6.合金表面上のCr2O3型パッシ化酸化物スケールの形成は、バルク合金7からの空気からの酸素の内側拡散または外側の拡散に対するバリア層として作用する。
加湿空気の存在下で、Cr2O3は、SOFC動作温度で水和クロム蒸気種形成につながる重要な化学的変換を受ける。気体クロム蒸気は、その後、カソード材料との表面および界面反応につながる陰極に空気流を介して運ばれる。このような陰極は、偏光および電気性能の低下のオームと非オームの両方の増加を経験する。陰極分解機構の詳細は、他の場所で8、9、10に例示されている。
上記の陰極分解プロセスを低減または排除する最先端の方法は、一般的に合金化学の改変、表面コーティングの適用およびクロム耐性陰極11、12の使用からなる。これらの技術は、短期的にCr蒸気相互作用(すなわちCr中毒)による陰極分解の減少を実証しているが、性能安定性に対する長期的な有効性は、主に内のひび割れおよびスファレーションに起因する懸念のままである。カチオンのコーティングと注入。
我々は、カソード材料13と反応する前に入ってくるクロム蒸気を捕捉することによってクロム中毒の問題を緩和する新しい方法を実証した。ゲッターは、従来のセラミック加工技術を用いて、低コストのアルカリ性土と遷移金属酸化物から合成されています。このアプローチのコスト優位性は、非高貴および非戦略的な材料の使用だけでなく、空気中の汚染物質から生じる陰極劣化の軽減のためのゲッターを製造するための従来の処理方法を使用することです。ゲッターの配置は、BOP成分から生じるクロム蒸気を捕捉するように調整することも、電気化学的に活性なスタックコンポーネント14、15内に配置するように調整することもできる。ここでは、蒸散と電気化学試験を用いてクロムゲッターを検証する方法を紹介する。実験的なセットアップと特性分類の結果は、典型的なSOFC動作条件下でゲッター上のゲッターの有効性とCrキャプチャのメカニズムを示すためにも実証されます。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Sr(NO3)2</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>243426</td>
			<td>Getter precursor material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ni(NO3)2-6H2O</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>A15540</td>
			<td>Getter precursor material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NH4OH</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>L13168</td>
			<td>Getter precursor material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pt ink</td>
			<td>ESL ElectroScience</td>
			<td>5051</td>
			<td>Current collector paste</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pt wire</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>10288</td>
			<td>Current collector wire</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pt gause</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>40935</td>
			<td>Current collector</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cr2O3 powder</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>12286</td>
			<td>Chromium source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitric acid (HNO3)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>438073</td>
			<td>Chromium extraction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium permanganate (KMnO4)</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>A12170</td>
			<td>Chromium extraction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LSM paste</td>
			<td>Fuelcellmaterials</td>
			<td>18007</td>
			<td>Cathode</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>YSZ electrolyte</td>
			<td>Fuelcellmaterials</td>
			<td>211102</td>
			<td>Electrolyte</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alumina fiber board</td>
			<td>Zircar</td>
			<td>GJ0014</td>
			<td>Getter substrate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ceramabond paste</td>
			<td>AREMCO</td>
			<td>552-VFG</td>
			<td>For cell sealing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ICP-MS (7700s)</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>NA</td>
			<td>For Cr analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potentiostat (VMP3)</td>
			<td>Biologic</td>
			<td>NA</td>
			<td>For EIS/I-t measurement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FIB (Helios Nanolab 460F1)</td>
			<td>FEI</td>
			<td>NA</td>
			<td>For Nano-sample preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TEM (Talos F200X S/TEM)</td>
			<td>FEI</td>
			<td>NA</td>
			<td>For composition analysis</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

development and validation of chromium getters for solid oxide fuel cell power systems

固体酸化物燃料電池(SOFC)におけるカソードの劣化は、長期的な性能安定性と動作信頼性に対する大きな懸念事項です。空気中のガス相クロム種の存在は、酸素還元反応を遅らす陰極および電解質界面での不要な化合物形成による長期暴露時の顕著な陰極性能低下を実証した(ORR)。我々は、カソード室に摂取する前にガス相クロム種を捕捉するクロムゲッターを用いて陰極分解を緩和する新しい方法を実証した。アルカリ性土と遷移金属酸化物から合成された低コストのゲッター材料は、SOFCパワーシステムに適用するためのコーディエライトハニカム基板にコーティングされています。製造されたゲッターは、クロム蒸気の存在下で加湿空気雰囲気の中で500時間のクロム蒸散試験によってスクリーニングされた。選択されたゲッターは電気化学的試験を利用してさらに検証された。典型的には、SOFC(ランタンストロンチウムマンガナイト(LSM)の電気化学的性能は、Crゲッターの有無において850°Cで測定した。ゲッターを含む100h細胞試験では、安定した電気化学的性能が維持されたのに対し、Crゲッターが存在しない場合の細胞性能は10時間で急速に低下した。細胞操作の最初の10時間以内の抵抗。後のSOFCおよびゲッターからの特徴付けの結果は細胞の劣化の軽減のためのクロム捕獲の高効率を実証した。

Cr蒸散実験は、Crゲッターの選択のためのスクリーニング試験である。Cr蒸散セットアップは、SOFC動作条件下でクロムゲッターの性能を検証するために利用されました。実験は、加湿(3%H2O)空気中で850°Cで作動したクロムゲッタの存在下で500時間のCr蒸散試験中の目視観察は、500時間の間に出口肘の著しい変色を示した。ゲッター。しかし、クロム源の横にゲッ?...

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Development and Validation of Chromium Getters for Solid Oxide Fuel Cell Power Systems

固体酸化物燃料電池動力システム用クロムゲッターの開発と検証

微量レベルの空気中の汚染物質によるカソード中毒は、高温電気化学システムの長期安定性に対する主要な懸念事項です。電気化学的に活性なスタック領域に入る前に、高温で空気中の汚染物質を捕捉するゲッターを用いて陰極の劣化を緩和する新しい方法を提供します。

Degradation of cathode in solid oxide fuel cells (SOFC) remains a major concern for the long-term performance stability and operational reliability. The ...

合金を含むクロムは、腐食防止のためのクロミアスケールを形成するために金属相互接続としてSOFCで使用されています。しかし、高温でのクロム気化は、ガス状クロム種を生成し、SOFC分解を生じる。この方法は、固体酸化物燃料電池電力システムにおけるクロム中毒の溶液を提供する。主な利点は、低コストの材料の使用と、低温と高温の両方で汚染物質の効果的な捕獲です。蒸気電気分解システム、酸素輸送膜システム、石油化学システムなどの合金を含むクロムを使用する他の高温工業システムは、この方法を品質と排出制御に使用することができます。このビデオデモンストレーションは、興味のある研究者がすぐにこれらの技術を学ぶことができ、いくつかのステップは初心者のために非常に簡単です。これらの技術は、研究者が電気化学技術研究に進むスキルを開発することができます。まず、硝酸水系2.4モルのストロンチウム2.4モルの9ミリリットルを、硝酸2.4モル水溶液ニッケルの7ミリリットルと組み合わせます。混合物を300RPMで30分間かき混ぜながら、80°Cに加熱して固形物を溶解させます。次に、30ミリリットルの5モル水性アンモニアを加え、溶液pHを8.5に増加させます。混合物を摂氏80度で24時間撹拌し続け、前駆体粉末を沈殿させる。水が完全に蒸発するまで、乾燥したオーブンで溶液を乾燥させます, これは、通常、約24時間かかります, 青いワックス状の化合物を残すために.手動と磁気攪拌の両方を使用して、50ミリリットルの脱イオン水で化合物を懸濁します。5分間5000RPMで懸濁液を遠心分離する。残存硝酸アンモニウムを含む液体を取り除きます。200~380°Cの硝酸アンモニウムは、硝酸アンモニア酸、窒素酸化物ガスを分解して生成します。蒸留水で適切に洗浄すると、これらのガスの排出を減らすか、または排除します。すすいで前駆体粉末を摂氏120度で2時間乾燥させます。次に、粉末にイオン化した水を加え、少なくとも5分間混ぜて厚いスラリーを作ります。気泡を除去するために真空チャンバーでスラリーを脱ガスする。次に、スラリーにコージエライトハニカム基板を入れ、5分間真空浸潤を行い、毛穴をスラリーで満たします。その後、ディップコーティング基板を通して空気を流し、チャネルから余分なスラリーを取り除きます。空気で満たされた炉にサンプルを入れ、毎分5度で約120°Cに加熱します。サンプルを空気中で少なくとも2時間乾燥させます。その後、炉を毎分5度で摂氏650度にランプし、サンプルを12時間空中でカルサインしてクロムゲッターの生産を終えます。検証テストを開始するには、ディフューザーを装備した石英管炉に2グラムの中心クロミアペレットを入れます。拡散器の反対側にクロムゲッターを置きます。炉のクロム側を室温の水バブラーを介して圧縮空気源に接続します。ゲッター側をガラス肘とクロム蒸気トラップアセンブリを介してベントに接続します。300 SCCMで加湿空気でシステムを15分から1時間パージします。その後、炉を毎分3度で摂氏850度にランプし、その温度を500時間維持します。100時間ごとにクロム化合物の沈着を示す変色がないか、出口エルボを確認してください。テストが終了したら、炉を室温まで冷却してから、空気の流れをオフにして、ゲッターサンプルを取り出します。クロムトラップアセンブリから水を収集し、石英管、ガラス肘、凝縮器、洗浄ボトルを20重量%の硝酸で浸し、堆積したクロムを抽出し、リンスを収集します。ガラス製品を20%硝酸に12時間浸し、追加の堆積クロムを抽出し、リンスを回収します。ガラス製品が変色している場合は、アルカリ性過マンガン酸カリウムに摂氏80度で12時間浸してください。その後、すべての成分からクロム抽出物を収集して混合し、ICPMSでクロム含有量を分析します。その後、ゲッターサンプルをナイフで半分にスライスし、露出した表面に金を塗ります。クロムゲッターサンプルに金をコーティングし、エネルギー分散X線分光法で元素分布を評価します。別のEDS分析を実行し、クロム源からの距離に対するクロムの量をプロットします。SOFCの製造を開始するために、3つのイトリア安定化ジルコニア電極の表面にランタンストロンチウムマンガン酸ペーストを印刷し、アセンブリを中心にします。次に、白金インクを用いて各YSZディスクにアノードとして白金電極を取り付ける。アノードとカソードの両方にプラチナガーゼを取り付け、短い白金線をカソード、アノード、YSZディスクに取り付けます。SOFCを炉に入れ、毎分3度で摂氏850度にランプし、2時間空気中で治します。次に、銀導電線を硬化したSOFCに接続し、シリンダーチューブ炉の定常加熱ゾーンに取り付けます。セラミックペーストで炉内のSOFCを密封し、電極をポテンショスタットに接続します。標準の手順に従って実験を設定します。これらが良好なシリンダーセルであり、3つの電極すべてがポテンショスタットに正しく接続されていることを確認してください。その後、炉を毎分5度で850度にランプします。炉が加熱している間、カソードと参照電極の間に0.5ボルトのバイアスで毎分細胞電流を記録するようにポテンショスタッツを構成します。カソードと参照電極の間で電気化学的インピーダンス分光を1時間ごとに行うポテンシオスタットを設定します。炉が試験温度に達すると、300SCCMでカソードに向かって空気を加湿し、150 SCCMで陽極に向かって空気を乾燥させます。測定を開始し、テストを100時間実行します。試験後、炉を室温まで冷却し、特性評価のためにセルを取り出します。次のテストでは、クロミアペレットを一定の加熱ゾーンの穿穿アルミナチューブに2グラム入れます。クロムソースの上に新しいSOFCを固定し、まったく同じ方法でテスト終了測定を繰り返します。3回目のテストでは、2グラムのクロムペレットをチューブにロードし、クロムソースの上にクロムゲッターを取り付けます。ゲッター上の新しいSOFCを修正し、同じ条件下でテスト終了測定を行います。蒸散試験では、クロムのプロフィールは、クロムのほとんどがゲッターの最初の4ミリメートル以内に閉じ込められたことを示した。アルミナ繊維基板上に堆積したクロムゲッター材料の分析は、蒸気入口付近に大きなクロムおよびストロンチウムが豊富な粒子を示した。繊維の断面の元素マップは、クロムとストロンチウムが繊維の表面に発生したことを確認しました。クロムの存在下および存在下でのLSM-YSZ SOFCの電気化学的試験は、クロム蒸気が急速に細胞を毒することを示した。これは、LSM-YSZ界面の酸化クロム沈着物に起因し、その界面での酸素還元反応を妨げている。クロム源とSOFCの間にSNOクロムゲッターを配置すると、クロムが存在しない場合の性能に匹敵するSOFC性能が得られた。この性能はクロム蒸気の流量の広い範囲にわたって維持された。製造プロトコルは、浮遊クロム不純物のための安定した効率的なゲッターを生成します。異なる化学物質を使用して、ホウ素やシリコン蒸気などの他の気体汚染物質を捕捉するためのゲッターを開発することができます。この伝達プロトコルは、合金材料を含むクロムの蒸発を測定し、典型的なSOFC動作条件下で空気中のヘキサンミンクロム蒸気を捕捉するゲッターの性能を検証します。電気化学の検証の議定書は公称SOFCの操作条件でゲッタ効率を証明する。情報は、業界とその商業的用途のためのゲッターとSOFC技術をスケールアップするために不可欠であるため。この方法は、少量の化学物質と既存の実験室の安全衛生方針に従って管理および処理できる理由を使用します。

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マイクロ波照射を用いて潜在的な抗寄生虫治療薬としてのバックボーン環状ペプチドライブラリの開発

Protein-protein interactions (PPIs) are intimately involved in almost all biological processes and are linked to many human diseases. Therefore, there is ...

X-ray Powder Diffraction in Conservation Science: Towards Routine Crystal Structure Determination of Corrosion Products on Heritage Art Objects

保存科学における粉末X線回折：遺産アートオブジェクトに対する腐食製品のルーチンの結晶構造の決意に向けて

The crystal structure determination and refinement process of corrosion products on historic art objects using laboratory high-resolution X-ray powder ...

Original Experimental Approach for Assessing Transport Fuel Stability

交通燃料の安定性を評価するためのオリジナル実験的アプローチ

The study of fuel oxidation stability is an important issue for the development of future fuels. Diesel and kerosene fuel systems have undergone several ...

Measurement of Particle Size Distribution in Turbid Solutions by Dynamic Light Scattering Microscopy

動的光散乱顕微鏡による濁りソリューションにおける粒度分布の測定

A protocol for measuring polydispersity of concentrated polymer solutions using dynamic light scattering is described. Dynamic light scattering is a ...

In Situ Detection and Single Cell Quantification of Metal Oxide Nanoparticles Using Nuclear Microprobe Analysis

In Situ Detection and Single Cell Quantification of Metal Oxide Nanoparticles Using Nuclear Microprobe Analysis

その場で検出および核マイクロ プローブ分析法を用いた金属酸化物ナノ粒子の単一細胞定量

Micro-analytical techniques based on chemical element imaging enable the localization and quantification of chemical composition at the cellular level. ...