توسعه، بهبود عملکرد و افزایش پایداری پیل های سوختی اکسید جامد با استفاده از مواد پروسکایت

در سال های اخیر، پیل های سوختی اکسید جامد (SOFC) به دلیل کارایی بالا و انعطاف پذیری سوختی به عنوان یکی از مهم ترین فناوری های تبدیل انرژی شناخته مورد توجه قرار گرفته اند. با این حال، مسائل مرتبط با پایداری و عملکرد این پیل ها همچنان چالشی بزرگ محسوب می شود. در این راستا، استفاده از مواد پروسکایت به عنوان یکی از راهکارهای موثر برای بهبود عملکرد و پایداری SOFC مورد توجه قرار گرفته است. مواد پروسکایت به دلیل خواص الکتروشیمیایی برتر، توانایی تنظیم ساختار کریستالی و هدایت یونی بالا، به عنوان مواد کلیدی برای الکترودها و الکترولیت ها در پیل های سوختی اکسید جامد مطرح شده اند. این مقاله به بررسی جامع پیشرفت های اخیر در استفاده از مواد پروسکایت برای بهبود عملکرد و پایداری SOFC می پردازد. در این مطالعه، پروسکایت های منفرد بر پایه کرومیت، تیتانات استرانسیوم، لانتانیم استرانسیم تیتانات و پروسکایت های دوتایی اصلاح شده به عنوان مواد آندی بررسی شدند و پروسکایت های کاتدی شامل لانتانیم، باریم ، پروسکایت های مبتنی بر پراسئودیمیم ، نئودیمیم، ساماریوم و پروسکایت های بر پایه گادولینیوم، ایتریا، استرانسیم مورد بحث قرار گرفته اند. همچنین، استفاده از الکترولیت های پروسکایت بر اساس گالات لانتانیم، زیرکونات باریم و باریم سرات نیز بررسی شده است. نتایج تجربی نشان می دهند که استفاده از این مواد می تواند منجر به افزایش هدایت یونی، کاهش مقاومت پلاریزاسیون الکترودها و در نهایت بهبود عملکرد و پایداری SOFC شود. به عبارت دیگر، رابطه بین خواص پروسکایت ها با ترکیبات آنها و اثرات اصلی عوامل ناخالص مورد استفاده از این مواد در اجزای مختلف SOFC نشان میدهدکه این خواص نقش حیاتی در بهبود عملکرد و پایداری SOFC دارند.

کلیدواژه ها:

افزایش عملکرد و پایداری ، پیل سوختی اکسید جامد (SOFC) ، رسانایی یونی ، مواد پروسکایت