Endre søk
RefereraExporteraLink to record
Permanent link

Direct link
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Synthesis and Electrochemical Evaluation of Perovskite related oxide for Active Cathode for Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs)
KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Kemiteknik.
2017 (engelsk)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 80 poäng / 120 hpOppgave
Abstract [en]

Solid oxide fuel cells are used as stationary power plants for electricity production. Despite having a very high efficiency of 90% they haven’t gained a world-wide commercial usage, due to their very high operating temperatures, and high production cost. However, there is a lot of ongoing research with the aim of developing intermediate-temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs) that could operate at temperatures below 800°C.

Cathodes are the most studied components of IT-SOFCs, since decreasing operating temperature results in slow oxygen reduction reaction(ORR) kinetics and large polarization losses. Perovskite related metal oxides have become very popular materials that could make suitable cathodes for IT-SOFCs. In this work an evaluation of several materials belonging to three different material groups have been studied: single layer perovskites, with a general formula of ABO3, double layer perovskites, with a general formula of AA’B2O6 and Ruddlesden-Popper phase, with a general formula of An+1BnO3n+1. Power generating capabilities of those materials have been studied on an electrolyte supported cell, cathode/LSGM9182/Ni-Fe. IR drop and overpotential of the cathode was measured and activation energy of the ORR for each material has been calculated.

The double layer perovskite cobaltites offer a significant drop in overpotential, increase in conductivity compared to their single layer counterpart, while being able to generate significant amount of power. Ruddlesden-Popper phase materials offer the lowest activation energy values amongst the researched materials, but offer limited power generation values in the setup they were tested. Both of double layer perovskites and Ruddlesden-Popper based materials have opportunities for their performance to be improved.

Abstract [sv]

Fastoxidbränsleceller används som stationära kraftverk för elproduktion. Trots att de har en mycket hög effektivitet på 90% har de inte fått en världsomspännande kommersiell användning på grund av deras mycket höga driftstemperaturer och hög produktionskostnad. Det är emellertid mycket pågående forskning med sikte på att utveckla intermediär temperatur fastoxidbränsleceller (IT-SOFC) som kan fungera vid temperaturer under 800 ° C.

Katod är de mest studerade komponenterna i IT-SOFC, eftersom minskad driftstemperatur resulterar i kinetik med långsam syrereduktion (ORR) och stora polarisationsförluster. Perovskite-relaterade metalloxider har blivit mycket populära material som kan göra lämpliga katoder för IT-SOFC. I detta arbete har en utvärdering av flera material som hör till tre olika materialgrupper studerats: singelskikt perovskiter, med en generell formel för ABO3, dubbelskikt perovskiter, med en generell formel av AA'B2O6 och Ruddlesden-Popper-fasen med en allmän formel för An + 1BnO3n + 1. Effektgenereringskapaciteten hos dessa material har studerats på en elektrolytbärbar cell, katod / LSGM9182 / Ni-Fe. IR-droppe och överpotential hos katoden mättes och aktiveringsenergin för ORR för varje material har beräknats.

Dubbelskiktet perovskit koboltiter ger en signifikant minskning av överpotentialen, ökad ledningsförmåga jämfört med deras enkelskikt motpart, samtidigt som man kan generera betydande mängden kraft. Ruddlesden-Popper-fasmaterial erbjuder de lägsta aktiveringsenergivärdena bland de undersökta materialen, men erbjuder begränsade kraftproduktionsvärden i den inställning de testades. Både av dubbelskiktet perovskiter och Ruddlesden-Popper-baserade material har möjligheter att förbättra deras prestanda.

sted, utgiver, år, opplag, sider
2017.
Emneord [en]
SOFC paervskites cobaltites cathode ruddlesden popper double perovskite
HSV kategori
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-223612OAI: oai:DiVA.org:kth-223612DiVA, id: diva2:1185488
Eksternt samarbeid
Kyushu University
Utdanningsprogram
Degree of Master - Chemical Engineering for Energy and Environment
Presentation
2017-12-06, 15:00 (engelsk)
Veileder
Examiner
Tilgjengelig fra: 2018-06-21 Laget: 2018-02-25 Sist oppdatert: 2018-06-21bibliografisk kontrollert

Open Access i DiVA

fulltext(5489 kB)45 nedlastinger
Filinformasjon
Fil FULLTEXT01.pdfFilstørrelse 5489 kBChecksum SHA-512
c3a925957f3ee506d73853d2aced5f5abcf6f0f8abb222782a17b3afc209f4b5199ea9995b20d3186985e0c065e9406c08ab8c58a0f5610f8eeeffbc1b7c63e8
Type fulltextMimetype application/pdf
fulltext(104 kB)10 nedlastinger
Filinformasjon
Fil FULLTEXT02.pdfFilstørrelse 104 kBChecksum SHA-512
688d0d279f7081998a18f0be58ae9a31219eeef9576ef496a653be2e4884c1545687fa52c3e2b0bbfa990c4072d8ad32e019fc4b14bb21a3b3657545ba9a3784
Type fulltextMimetype application/pdf

Av organisasjonen

Søk utenfor DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 55 nedlastinger
Antall nedlastinger er summen av alle nedlastinger av alle fulltekster. Det kan for eksempel være tidligere versjoner som er ikke lenger tilgjengelige

urn-nbn

Altmetric

urn-nbn
Totalt: 191 treff
RefereraExporteraLink to record
Permanent link

Direct link
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf