Väitös kemian tekniikan alalta, Penghui Yao

Väitöskirjan nimi: Rational design of nickel-based perovskite-type cathode for improved performance of protonic ceramic fuel cells
 

Tohtoriopiskelija: M.Sc. (Tech.) Penghui Yao
Vastaväittäjä: professori Truls Norby, Universitetet i Oslo, Norja
Kustos: professori Yongdan Li, Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulu

Perovskiittityyppisen katodin rationaalinen suunnittelu protonikeramiikkapolttokennoille

Protonikeramiikkapolttokennot (PCFC) ovat erittäin tehokkaita energianmuunnoslaitteita, jotka toimivat lämpötila-alueella 550-700 °C. Kuitenkin hidas hapen pelkistysreaktio (ORR) ja protonin siirto katodilla ovat yhä merkittäviä haasteita. Tämä työ keskittyy perinteisten perovskiittimateriaalien muokkaamiseen parantaakseen sekä ORR-kinetiikkaa että protonin siirtoa, mikä parantaa PCFC suorituskykyä.

Keskeisiä parannuksia ovat:

Nikkeli-seostettu La0.5Sr0.5MnO3-δ katodi saavutti huipputehotiheyden 1,1 W cm-2 lämpötilassa 700 °C, osoittaen parantunutta ORR-kinetiikkaa ja protonin siirtoa.

Nikkeli-seostettu PrBaFe1.9Mo0.1O6-δ komposiittikatodi tuotti 1230 W cm-2 lämpötilassa 700 °C, tarjoten lisääntyneen happivajeen, protonin siirron ja katalyyttisen aktiivisuuden.

La0.8Sr0.2Co0.7Ni0.3O3-δ katodi saavutti 1620 mW cm-2 lämpötilassa 700 °C, osoittaen hyvää kestävyyttä.

Pr2Ni0.5Co0.5O4−δ (PNC), joka oli imeytetty La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3−δ (LSCF)-materiaalin päälle, lisäsi ORR-aktiivisuutta ja protonin siirtoa, saavuttaen 1857 mW cm-2.

Nämä optimoinnit paransivat merkittävästi PCFC-katodien suorituskykyä

 

→Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä)

Yhteystiedot:
M.Sc. (Tech.) Penghui Yao
[email protected]

→Kemian tekniikan korkeakoulun väitöskirjat

Zoom pikaopas