सॉलिड ऑक्साइड फ्यूल सेल मूल्यांकन प्रणाली

सॉलिड ऑक्साइड फ्यूल सेल (SOFC) में प्रयुक्त इलेक्ट्रोलाइट एक ठोस, गैर-छिद्रपूर्ण धातु ऑक्साइड होता है, जो आमतौर पर यट्रियम ट्राईऑक्साइड-स्थिर ज़िरकोनियम डाइऑक्साइड (Y2O3-स्थिर-ZrO2, YSZ) होता है। 650~1000°C के परिचालन तापमान पर इलेक्ट्रोलाइट में मौजूद ऑक्सीजन आयनों की चालकता उच्च होती है। एनोड के लिए निकेल-ज़िरकोनिया सेरमेट (Ni-YSZ) और कैथोड के लिए स्ट्रोंटियम-मिश्रित लैंथेनम मैंगनेट (Sr-मिश्रित-LaMnO3, LSM) का उपयोग किया जाता है।

SOFC की लाभकारी विशेषताएं: बैटरी की पूर्णतः ठोस संरचना के कारण, यह तरल इलेक्ट्रोलाइट के उपयोग से होने वाले संक्षारण और इलेक्ट्रोलाइट रिसाव की समस्याओं से बचाती है; यह उत्प्रेरक के रूप में प्लैटिनम और अन्य कीमती धातुओं का उपयोग नहीं करती है, जिससे बैटरी की लागत काफी कम हो जाती है; SOFC की उच्च गुणवत्ता वाली अपशिष्ट ऊष्मा का उपयोग सह-उत्पादन के लिए किया जा सकता है, जिससे अपशिष्ट ऊष्मा की उपयोग दर में सुधार होता है और कुल विद्युत उत्पादन दक्षता 80% या उससे अधिक तक पहुंच जाती है; इसका ईंधन अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में उपयोग किया जा सकता है, और ठोस ऑक्साइड आयनिक चालक के सिद्धांत के अनुसार यह सबसे आदर्श है। ईंधन अनुप्रयोगों की व्यापक श्रृंखला के कारण, ठोस ऑक्साइड आयनिक चालक ऑक्सीजन के स्थानांतरण के लिए सबसे आदर्श इलेक्ट्रोलाइट सामग्री है, इसलिए SOFC लगभग सभी ज्वलनशील ईंधनों के लिए उपयुक्त है, न केवल गैस, कार्बन मोनोऑक्साइड, मीथेन और अन्य ईंधनों के लिए, बल्कि प्राकृतिक गैस, कोयला गैस और अन्य हाइड्रोकार्बन का भी सीधे ईंधन के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

टीकेएससी-एसओएफसी80 सॉलिड ऑक्साइड फ्यूल सेल मूल्यांकन प्रणाली का उपयोग एसओएफसी सिंगल सेल या स्टैक के विद्युत रासायनिक प्रदर्शन, स्थिरता और दक्षता का मूल्यांकन करने और प्रमुख प्रभावशाली कारकों (सामग्री, तापमान, ईंधन संरचना आदि) को स्पष्ट करने के लिए किया जाता है। यह प्रणाली परिचालन स्थितियों (तापमान, गैस संरचना, प्रवाह दर आदि) को सटीक रूप से नियंत्रित करने, वास्तविक समय में विद्युत रासायनिक प्रदर्शन (वोल्टेज, धारा, प्रतिबाधा आदि) की निगरानी करने और प्रतिक्रिया उत्पादों (H2O, CO2, O2 आदि) का विश्लेषण करने में सक्षम है। यह एसओएफसी मूल्यांकन प्रणाली वैज्ञानिक रूप से डिज़ाइन की गई और व्यापक रूप से कार्यात्मक है, जो सामग्री अनुसंधान से लेकर सिस्टम एकीकरण तक परीक्षण आवश्यकताओं की एक विस्तृत श्रृंखला को पूरा करने में सक्षम है। उच्च-सटीक नियंत्रण और बहु-कार्यात्मक परीक्षण मॉड्यूल के साथ, यह एसओएफसी प्रदर्शन अनुकूलन और वाणिज्यिक अनुप्रयोग के लिए विश्वसनीय डेटा सहायता प्रदान कर सकती है।
1) विभिन्न तापमानों (600-900°C) पर ध्रुवीकरण वक्र (IVP वक्र) और शक्ति घनत्व को मापें।
2. ईंधन के उपयोग (H2/CH4) का बैटरी की दक्षता और आउटपुट प्रदर्शन पर पड़ने वाले प्रभाव का विश्लेषण करें।
3. विद्युत रासायनिक प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी (ईआईएस) द्वारा ओमिक प्रतिबाधा, सक्रियण ध्रुवीकरण और सांद्रता ध्रुवीकरण योगदानों का समाधान करना।
4. दीर्घकालीन संचालन (>100 घंटे) में क्षय तंत्रों (जैसे एनोड कार्बन का जमाव, इलेक्ट्रोलाइट की उम्र बढ़ना) का आकलन करें।
5. सामान्य ईंधन गैसें: H2, CH4, सिंथेटिक गैस (H2/CO), वायु (ऑक्सीकारक)।
6) इलेक्ट्रोकेमिकल वर्कस्टेशन, इलेक्ट्रॉनिक लोड (IV, EIS परीक्षण के लिए)।
7) गैस क्रोमेटोग्राफ (जीसी) या मास स्पेक्ट्रोमीटर (ईंधन उपयोग विश्लेषण के लिए)।
8. डेटा अधिग्रहण प्रणाली (तापमान, वोल्टेज और करंट की वास्तविक समय रिकॉर्डिंग)।
9. यह एसओएफसी के विद्युत रासायनिक प्रदर्शन और विश्वसनीयता का व्यापक मूल्यांकन कर सकता है और सामग्री अनुकूलन और सिस्टम एकीकरण के लिए प्रायोगिक आधार प्रदान कर सकता है।