Sistema de evaluación de pilas de combustible de óxido sólido

En las celdas de combustible de óxido sólido (SOFC), el electrolito utilizado es un óxido metálico sólido no poroso, generalmente dióxido de circonio estabilizado con trióxido de itrio (Y2O3-stabilised-ZrO2, YSZ). Los iones de oxígeno presentes en el electrolito, a una temperatura de funcionamiento de 650~1000 °C, presentan una alta conductividad. El material del ánodo es un cermet de níquel-circonia (Ni-YSZ) y el del cátodo es manganato de lantano dopado con estroncio (Sr-doped-LaMnO3, LSM).

Características ventajosas de SOFC: debido a la estructura totalmente sólida de la batería, evita los problemas de corrosión y fugas de electrolito causados ​​por el uso de electrolito líquido; no utiliza platino ni otros metales preciosos como catalizadores y reduce considerablemente el costo de la batería; el calor residual de alta calidad de SOFC se puede utilizar para cogeneración, mejorando así la tasa de utilización del calor residual y la eficiencia total de generación de energía de hasta un 80% o más; el combustible tiene un amplio rango de aplicaciones y, desde el principio, el conductor iónico de óxido sólido es el más ideal. Amplio rango de aplicación de combustible, en principio, el conductor iónico de óxido sólido es el material electrolítico más ideal para la transferencia de oxígeno, por lo que SOFC es adecuado para casi todos los combustibles combustibles, no solo gas, monóxido de carbono, metano y otros combustibles, sino que también el gas natural, el gas de hulla y otros hidrocarburos se pueden utilizar directamente como combustible.

El sistema de evaluación de celdas de combustible de óxido sólido TKSC-SOFC80 se utiliza para evaluar el rendimiento electroquímico, la estabilidad y la eficiencia de celdas individuales o conjuntos de SOFC, así como para dilucidar los factores clave que influyen en ellos (materiales, temperatura, composición del combustible, etc.). El sistema permite controlar con precisión las condiciones de funcionamiento (temperatura, composición del gas, caudal, etc.), monitorizar el rendimiento electroquímico (voltaje, corriente, impedancia, etc.) en tiempo real y analizar los productos de reacción (H2O, CO2, O2, etc.). Este sistema de evaluación de SOFC cuenta con un diseño científico y una funcionalidad integral, capaz de satisfacer una amplia gama de necesidades de ensayo, desde la investigación de materiales hasta la integración de sistemas. Gracias a su control de alta precisión y sus módulos de ensayo multifuncionales, proporciona datos fiables para la optimización del rendimiento de las SOFC y su aplicación comercial.
1) Medir las curvas de polarización (curvas IVP) y la densidad de potencia a diferentes temperaturas (600-900 °C).
2. Analizar el efecto de la utilización del combustible (H2/CH4) en la eficiencia y el rendimiento de la batería.
3. Resolver las contribuciones de la impedancia óhmica, la polarización de activación y la polarización de concentración mediante espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS).
4. Evaluar los mecanismos de degradación (por ejemplo, acumulación de carbono en el ánodo, envejecimiento del electrolito) en un funcionamiento a largo plazo (>100 h).
5. Gases combustibles comunes: H2, CH4, gas de síntesis (H2/CO), aire (oxidante).
6) Estaciones de trabajo electroquímicas, cargas electrónicas (para pruebas IV, EIS).
7) Cromatógrafo de gases (GC) o espectrómetro de masas (para análisis de utilización de combustible).
8. Sistema de adquisición de datos (registro en tiempo real de temperatura, voltaje y corriente).
9. Permite evaluar de forma integral el rendimiento electroquímico y la fiabilidad de las SOFC, y proporciona una base experimental para la optimización de materiales y la integración del sistema.