- Код статьи
- 10.31857/S0424857024010107-1
- DOI
- 10.31857/S0424857024010107
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 60 / Номер выпуска 1
- Страницы
- 79-84
- Аннотация
- В данной работе изготовлена серия анодных заготовок NiO/Ce0.8Gd0.2O2 (NiO/GDC) твердооксидного топливного элемента планарной геометрии с применением метода микрокапельной 3D-печати с использованием пневматического дозирующего клапана. Для анодных заготовок были исследованы зависимости пористости и коэффициента усадки при спекании от метода изготовления. Проведено восстановление анодных заготовок c получением кермета NiCe0.8Gd0.2O2, и исследовано влияние параметров печати на морфологические, структурные и электрохимические характеристики полученных образцов. Установлено, что использование 3D-печати увеличивает пористость композита Ni/GDC с 7 до 23% по сравнению с образцом, полученным литьем, при этом сохраняется высокое значение электропроводности (2.82 ± 0.06)·103 См/см.
- Ключевые слова
- топливные элементы водород 3D-печать аддитивные технологии
- Дата публикации
- 17.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 1
Библиография
- 1. Tai, X.Y., Zhakeyev, A., Wang, H., Jiao, K., Zhang, H., and Xuan, J., Accelerating Fuel Cell Development with Additive Manufacturing Technologies: State of the Art, Opportunities and Challenges, Fuel Cells, 2019, vol. 19, no. 6, p. 636.
- 2. Лебедева, М.В., Яштулов, Н.А. Топливные элементы – характеристика, физико-химические параметры, применение. Учеб. пособие. М.: Мир науки, 2020. Сетевое изд., с. 17.
- 3. Modak, C.D., Kumar, A., Tripathy, A., and Sen, P., Drop impact printing, Nat. Commun., 2020, vol. 11, p. 4327.
- 4. Bagishev, A., Titkov, A., Vorobyev, A., Borisenko, T., Bessmeltsev, V., Katasonov, D., and Nemudry, A., Development of composite electrode materials based on nickel oxide for additive manufacturing of fuel cells, MATEC Web of Conferences, 2021, vol. 340, p. 1115.
- 5. Bagishev, A.S., Mal’bakhova, I.M., Vorob’ev, A.M., Borisenko, T.A., Asmedianova, A.D., Titkov, A.I., and Nemudryi, A.P., Layer-by-Layer Formation of the NiO/CGO Composite Anode for SOFC by 3D Inkjet Printing Combined with Laser Treatment, Russ. J. Electrochem., 2022, vol. 58, p. 600.
- 6. Lv, Z., Huang, X., and Liu, X., Effect of Fuel Depletion on Ni-YSZ Anode Supported Membrane Fuel Cell Under Different Discharge Modes, ECS Trans., 2021, vol. 103, no. 1, p. 1059.
- 7. Hussain, S. and Yangping, L., Review of solid oxide fuel cell materials: cathode, anode, and electrolyte, Energy Transitions, 2020, vol. 4, p.113.
- 8. Gorte, R.J. and Vohs, J.M., Novel SOFC anodes for the direct electrochemical oxidation of hydrocarbons, J. Catalysis, 2003, vol. 216, p. 481.
- 9. Steele, B.C.H., Appraisal of Ce1 – yGdyO2 – y/2 electrolytes for IT-SOFC operation at 500 оC, Solid State Ionics, 2000, vol. 129, no. 1–4, p. 95.
- 10. Iwanschitz, B., Sfeir, J., Mai, A., and Schütze, M., Degradation of SOFC anodes upon redox cycling: a comparison between Ni/YSZ and Ni/CGO, J. Electrochem. Soc., 2010, vol. 157, no. 2, p. B269.
- 11. Will, J., Mitterdorfer, A., Kleinlogel, C., Perednis, D., and Gauckler, L., Fabrication of thin electrolytes for second-generation solid oxide fuel cells, Solid State Ionics, 2000, no. 131, p. 79.
- 12. Xiao, Guoliang and Chen, Fanglin, Redox Stable Anodes for Solid Oxide Fuel Cell, Frontiers in Energy Res., 2014, vol. 2, article 18, p. 1.
- 13. Dr. de Haart, L.G.J., Solid Oxide Fuel Cells – Integrating Degradation Effects into Lifetime Prediction Models, New Energy World, 2014, p. 7.
- 14. Grilo, João P.F., Macedo, Daniel A., Nascimento, Rubens M., and Marques, Fernando M.B., Assessment of NiO-CGO composites as cermet precursors, Solid State Ionics, 2018, vol. 321, p. 120.
- 15. Gil, V., Moure, C., & Tartaj, J., Sinterability, microstructures and electrical properties of Ni/Gd-doped ceria cermets used as anode materials for SOFC, J. Europ. Ceram. Soc., 2007, vol. 27, p. 4208.
