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Plasma Sprayed Metal Supported SOFCs having Enhanced Performance and Durability

Ansar, Asif und Ilhan, Zeynep und Arnold, Johannes (2009) Plasma Sprayed Metal Supported SOFCs having Enhanced Performance and Durability. In: Conference Proceedings (CD). TSS ASM Thermal Spray Society. 2009 International Thermal Spray Conference, 2009-05-04 - 2009-05-07, Las Vegas, USA. ISBN 978-1-61503-004-0.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
2MB

Offizielle URL: http://www.tss.asminternational.org

Kurzfassung

German Aerospace Center Centre (DLR) is developing an innovative concept of solid oxide fuel cell (SOFC) which is based on depositing functional layers (anode, electrolyte, and cathode) on porous metal substrate using plasma spraying. It is, therefore, referred as the metal supported-SOFC (MSSOFC). The conventional materials and plasma spraying approaches resulted in cells exhibiting poor power densities of around 180 mW/cm² and more than 7% / 1000 h degradation rates when operating at 800°C. By systematic improvement in the processing conditions, incorporating sub-micrometer-sized or nanometer-sized functional electrodes and introducing additional functional layers to prevent interlayer diffusions, higher performance and durability of cells was achieved. At 800°C, our latest generation cells exhibited more than 750 and 520 mW/cm² respectively with 0.08 slm/cm² H2 and 0.16 slm/cm² O2 and 0.04 slm/cm² H2 + 0.04 slm/cm² N2 and 0.16 slm/cm² air as fuel and oxidizing gases. The OCV was 1.1 V which is the highest reported value for plasma sprayed cells and is comparable to that of sintered cells. Static electrochemical test for 1500 hours was performed with degradation rate less than 3% / 1000 h. Redox stability of these cells was demonstrated for 20 cycles where anodes were fully oxidized. Up-scaling to larger (90×120 mm²) substrates initially resulted in detrimental distortion of metal supports owing to heat transfer and momentum transfer from plasma jet and molten particles to substrates. These problems were successfully overcome.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/61342/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag, Paper)
Titel:Plasma Sprayed Metal Supported SOFCs having Enhanced Performance and Durability
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Ansar, AsifDLRNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ilhan, ZeynepDLRNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Arnold, JohannesDLRNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:4 Mai 2009
Erschienen in:Conference Proceedings (CD)
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Seitenanzahl:5
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Marple, Basil R.NRC CanadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hyland, Margaret M.University of AucklandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lau, Yuk-ChiuGE EnergyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Li, Chang-JuiXi'an Jiaotong UniversityNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lima, Rogerio S.NRC CanadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Montavon, GhislainUniversity of LimogesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:TSS ASM Thermal Spray Society
ISBN:978-1-61503-004-0
Status:veröffentlicht
Stichwörter:solid oxide fuel cell, functional layers, metal supported-SOFC, plasma spraying, redox stability
Veranstaltungstitel:2009 International Thermal Spray Conference
Veranstaltungsort:Las Vegas, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:4 Mai 2009
Veranstaltungsende:7 Mai 2009
Veranstalter :ASM - The Materials Information Society
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Rationelle Energieumwandlung (alt)
HGF - Programmthema:E BZ - Brennstoffzellen (alt)
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E BZ - Brennstoffzellen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Hochtemperatur-Brennstoffzellen (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Elektrochemische Energietechnik
Hinterlegt von: Arnold, Dr.-Ing. Johannes
Hinterlegt am:09 Dez 2009 10:45
Letzte Änderung:24 Apr 2024 19:26

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