بررسی اثر آلایش ایتریوم بر نفوذ یون اکسیژن در زیرکونیا با استفاده از روش DFTدر بهبود طراحی الکترولیت های SOFC
محل انتشار: مجله پژوهش فیزیک ایران، دوره: 24، شماره: 1
سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 218
فایل این مقاله در 9 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_PSI-24-1_005
تاریخ نمایه سازی: 31 تیر 1403
چکیده مقاله:
امروزه سلول های سوختی اکسید جامد (SOFCs) به عنوان یک فناوری درحال توسعه در راستای تولید انرژی پاک و پایدار، کانون توجه محققین در حوزه انرژی و محیط زیست قرار گرفته اند. الکترولیت به عنوان قلب SOFC یکی از ارکان اصلی این سلول ها به شمار می آید. به منظور بهینه سازی و کاهش دمای عملیاتی SOFC ها، ارائه راه حل هایی در خصوص افزایش رسانش نفوذ یون اکسیژن در این الکترولیت ها ضروری است. از جمله این راه حل ها، می توان به آلایش الکترولیت با عناصر آلایشی اشاره کرد. لذا هدف اصلی این تحقیق، بررسی تاثیر آلایش عنصر ایتریم بر نفوذ یون اکسیژن در زیرکونیا (به عنوان رایج ترین الکترولیت تجاری) است. در این پژوهش، با استفاده از محاسبات نظریه تابعی چگالی(DFT)، اثر آلایش و جایگاه ایتریم بر انرژی فعالسازی مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا براساس پیوندهای اکسیژن (اکسیژن های سه گانه یا چهارگانه) سه نوع مسیر نفوذ متفاوت در نظر گرفته شد و سپس اثر ایتریم بر نفوذ یون اکسیژن مورد بررسی قرار گرفت. به طورکلی نتایج نشان می دهد که عنصر ایتریم فارغ از جایگاه آلایش خود در زیرکونیا، انرژی فعالسازی نفوذ یون اکسیژن را کاهش می دهد. با این وجود، جایگاه ایتریم نسبت به مسیر نفوذ، تاثیر چشم گیری بر انرژی فعالسازی می گذارد به نحوی که اکسیژن ترجیح می دهد از مسیری نفوذ کند که ایتریم در آن حضور نداشته باشد. همچنین نتایج حاکی از آن است که عنصر ایتریم باعث ایجاد جایگاه های ترجیحی اکسیژن در ساختار می شود.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
محمدعلی احمدزاده
دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان
مسعود پنجه پور
دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان
سید جواد هاشمی فرد
دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
