Journal of the Microelectronics and Packaging Society
/
v.22
no.4
/
pp.77-82
/
2015
To increase the performance of solid oxide fuel cell operating at intermediate temperature ($600^{\circ}C{\sim}800^{\circ}C$), $Sm_{0.2}Ce_{0.8}O_2$ (SDC) thin layer was applied to the $La_{0.8}Sr_{0.2}Mn_{0.8}Cu_{0.2}O_3$ (LSMCu) cathode by sol-gel coating method. The SDC was employed as a diffusion barrier layer on the yttria-stabilized zirconia(YSZ) to prevent the interlayer by-product formation of $SrZrO_3$ or $La_2Zr_2O_7$. The by-products were hardly formed at the electrolyte-cathode interlayer resulting to reduce the cathode polarization resistance. Moreover, SDC thin film was coated on the cathode pore wall surface to extend the triple phase boundary (TPB) area.
A fuel cell is an energy conversion device that converts a chemical energy directly into an electrical energy and has higher energy efficiency than an internal combustion engine, but solid oxide fuel cell (SOFC) consisting of brittle ceramic material remains as a major issue regarding the mechanical properties as the crack formation and propagation. In this study, the stress distribution and crack behavior around the crack tip were evaluated, due to investigated the effects of the surface crack at the operating condition of high temperature. As a result, the difference of the generated stress was insignificant at operating conditions of high temperature according to the surface crack length changes. This is because, the high stiffness interconnect has a closed structure to suppress cell deformation about thermal expansion. The stress intensity factor ratio $K_{II}/K_I$ increased as the crack depth increased, at that time the effect of $K_{II}$ is larger than that of $K_I$. Also the maximum stress intensity factor increased as the crack depth increased, but the location of crack was generated at the electrolyte/anode interface, not at the crack tip.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
/
v.27
no.5
/
pp.635-643
/
2003
Parametric study for the analysis of performance characteristics of a planar -type solid oxide fuel cell(SOFC) using computational flow analysis is conducted. A planar -type SOFC, which is composed by two gas channels (fuel and ai.) and one set of anode-electrolyte-cathode assembly, is modeled as a two -dimensional isothermal case. Results of computational analysis of flow field including distributions of mass fractions in gas channels are used to the performance analysis of the fuel cell. Flow analysis makes it possible to consider current density distributions along the length of the cell in the process of performance analysis of the SOFC. As results of parametric study, it is found that the mole fraction of fuel at the inlet of fuel channel, operating pressure and temperature are closely related to the performance characteristics of SOFC.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
/
v.27
no.7
/
pp.963-972
/
2003
Performance characteristics of the planar-type solid oxide fuel cell (SOFC) are investigated by the analysis of flow fields coupled with heat and mass transfer phenomena in anode and cathode channels. For these purposes, performance analysis of the SOFC is conducted based on electrochemical reaction phenomena in electrodes and electrolyte coupled with flow fields in anode and cathode channels. In the present study, the isothermal model adopted in the previous paper prepared by the same authors is extended to the non-isothermal model by solving energy equation additionally with momentum and mass transfer equations using CFD technique. It is found that the difference between isothermal and non-isothermal models come from non-uniform temperature distribution along anode and cathode electrodes by solving energy equation in non-isothermal model. Non-uniform temperature distribution in non-isothermal model contributes to the increase of average temperature of the fuel cell and influences its performance characteristics.
Kim, Yu-Mi;Kim-Lohsoontorn, Pattaraporn;Bae, Joong-Myeon
Journal of Electrochemical Science and Technology
/
v.2
no.1
/
pp.32-38
/
2011
The composite barium strontium cobalt ferrite (BSCF) cathodes were investigated in the intermediate temperature range of solid oxide fuel cells (SOFCs). The characteristics and electrochemical performances of composited BSCF/samarium doped ceria (SDC); BSCF/gadolinium doped ceria (GDC); and BSCF/SDC/GDC were compared to single BSCF cathode. The BSCF used in this study were synthesized using glycine nitrate process and mechanically mixing was used to fabricate a composite cathode. Using a composite form, the thermal expansion coefficient (TEC) could be reduced and BSCF/SDC/GDC exhibited the lowest TEC value at $18.95{\times}10^{-6}K^{-1}$. The electrochemical performance from half cells and single cells exhibited nearly the same trend. All the composite cathodes gave higher electrochemical performance than the single BSCF cathode (0.22 $Wcm^{-2}$); however, when two kinds of electrolyte were used (BSCF/SDC/GDC, 0.36$Wcm^{-2}$), the electrochemical performance was lower than when the BSCF/SDC (0.45 $Wcm^{-2}$) or BSCF/GDC (0.45 $Wcm^{-2}$) was applied as cathode ($650^{\circ}C$, 97%$H_2$/3%$H_2O$ to the anode and ambient air to the cathode).
This article covers the theoretical ac-impedance models for the analysis of oxygen reduction on the porous cathode electrode f3r solid oxide fuel cell (SOFC). Firstly, ac-impedance models were explained on the basis of the mechanism of oxygen reduction, which were classified into the rate-determining steps; (i) adsorption of oxygen atom on the electrode surface, (ii) diffusion of adsorbed oxygen atom along the electrode surface towards the three-phase (electrode/electrolyte/gas) boundaries, (iii) surface diffusion of adsorbed oxygen atom m ixed with the adsorption reaction of oxygen atom on the electrode surface and (iv) diffusion of oxygen vacancy through the electrode coupled with the charge transfer reaction at the electrode/gas interface. In each section for ac-impedance model, the representative impedance plots and the interpretation of important parameters attributed to the oxygen reduction reaction were explained. Finally, we discussed in detail the applications of the proposed theoretical ac-impedance models to the real electrode of SOFC system.
Performance of solid oxide fuel cells (SOFCs), in comparison with that under hydrogen fuel, were investigated under direct internal reforming conditions. Anode supported cells were fabricated with an Ni+YSZ anode, YSZ electrolyte, and LSM+YSZ cathode for the present work. Measurements of I-V curves and impedance were conducted with S/C (steam to carbon) ratio of ~ 2 at $800^{\circ}C$. The outlet gas was analyzed using gas chromatography under open circuit condition; the methane conversion rate was calculated and found to be ~ 90% in the case of low flow rate of methane and steam. Power density values were comparable for both cases (hydrogen fuel and internal steam reforming of methane), and in the latter case the cell performance was improved, with a decrease in the flow rate of methane with steam, because of the higher conversion rate. The present work indicates that the short-term performance of SOFCs with conventional Ni+YSZ anodes, in comparison with that under hydrogen fuel, is acceptable under internal reforming condition with the optimized fuel flow rate and S/C ratio.
Anode supported solid oxide fuel cells (SOFCs), consisting of Ni+YSZ anode, YSZ electrolyte, and LSM+YSZ cathode, were fabricated and constant current tested with direct internal reforming of methane (steam to carbon ratio ~ 2) as well as hydrogen fuel at $800^{\circ}C$. The cell, operated under direct internal reforming conditions, showed relatively rapid degradation (~ 1.6 % voltage drop) for 95 h; the cells with hydrogen fuel operated stably for 170 h. Power density and impedance spectra were also measured before and after the tests, and post-test analyses were conducted on the anode parts using SEM / EDS. The results indicate that the performance degradation of the cell operated with internal reforming can be attributed to carbon depositions on the anode, which increase the resistance against anode gas transport and deactivate the Ni catalyst. Thus, the present study shows that direct internal reforming SOFCs cannot be stably operated even under the condition of S/C ratio of ~ 2, probably due to non-uniform mixture (methane and steam) gas flow.
This study investigates the effect of the microstructure of Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 (LATP), a solid electrolyte, on its ionic conductivity. Solid electrolytes, a key component in electrochemical energy storage devices such as batteries, differ from traditional liquid electrolytes by utilizing solid-state ionic conductors. LATP, characterized by its NASICON structure, facilitates rapid lithium-ion movement and exhibits relatively high ionic conductivity, chemical stability, and good electrochemical compatibility. In this study, the microstructure and ionic conductivity of LATP specimens sintered at 850, 900, and 950℃ for various sintering times are analyzed. The results indicate that the changes in the microstructure due to sintering temperature and time significantly affect ionic conductivity. Notably, the specimens sintered at 900℃ for 30 min exhibit high ionic conductivity. This study presents a method to optimize the ionic conductivity of LATP. Additionally, it underscores the need for a deeper understanding of the Li-ion diffusion mechanism and quantitative microstructure analysis.
Kim, Seong-In;Kim, Heon-Tae;Choi, Hee-Lack;Lim, San-Su-Dae;Yang, Kee-Deok;Beum, Jin-Hyung;Kim, Chang-Sam
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
/
v.24
no.4
/
pp.164-168
/
2014
The sodium-sulfur batteries which operate at $350^{\circ}C$ have been mainly used in the field of energy storage system. This batteries consist of liquid sodium anode, sulfur cathode and ${\beta}^{{\prime}{\prime}}$-alumina solid electrolyte. The conditioning process for stabilization of the batteries is essential since the cells show considerable fluctuation of discharge voltage at the beginning of discharge/charge cycles. It is found that one of the reasons of the fluctuation is the gradual change of contact area between molten sodium and solid electrolyte.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.