Hệ thống đánh giá pin nhiên liệu oxit rắn
Pin nhiên liệu oxit rắn (SOFC), chất điện phân được sử dụng trong SOFC là oxit kim loại rắn không xốp, thường là zirconium dioxide ổn định bằng yttrium trioxide (Y2O3-ổn định-ZrO2, YSZ), và các ion oxy trong chất điện phân ở nhiệt độ hoạt động 650~1000°C có độ dẫn điện cao. Vật liệu được sử dụng cho cực dương là gốm kim loại niken-zirconia (Ni-YSZ) và cực âm là lanthanum manganate pha tạp strontium (Sr-doped-LaMnO3, LSM).
Ưu điểm của SOFC: nhờ cấu trúc hoàn toàn rắn, pin tránh được các vấn đề ăn mòn và rò rỉ chất điện phân do sử dụng chất điện phân lỏng; không sử dụng bạch kim và các kim loại quý khác làm chất xúc tác, giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất; nhiệt thải chất lượng cao của SOFC có thể được sử dụng để đồng phát điện, từ đó nâng cao hiệu suất sử dụng nhiệt thải và hiệu suất phát điện tổng thể lên đến 80% hoặc hơn; nhiên liệu có phạm vi ứng dụng rộng, và xét về nguyên lý, chất dẫn ion oxit rắn là vật liệu điện phân lý tưởng nhất để truyền oxy, do đó SOFC phù hợp với hầu hết các loại nhiên liệu dễ cháy, không chỉ khí đốt, carbon monoxide, metan và các nhiên liệu khác, mà còn có thể sử dụng trực tiếp khí tự nhiên, khí than và các hydrocarbon khác làm nhiên liệu.
Hệ thống đánh giá pin nhiên liệu oxit rắn TKSC-SOFC80 được sử dụng để đánh giá hiệu suất điện hóa, độ ổn định và hiệu quả của các tế bào hoặc cụm tế bào SOFC, và để làm rõ các yếu tố ảnh hưởng chính (vật liệu, nhiệt độ, thành phần nhiên liệu, v.v.). Hệ thống có khả năng kiểm soát chính xác các điều kiện hoạt động (nhiệt độ, thành phần khí, tốc độ dòng chảy, v.v.), giám sát hiệu suất điện hóa (điện áp, dòng điện, trở kháng, v.v.) trong thời gian thực và phân tích các sản phẩm phản ứng (H2O, CO2, O2, v.v.). Hệ thống đánh giá SOFC này được thiết kế khoa học và có chức năng toàn diện, có khả năng đáp ứng nhiều nhu cầu thử nghiệm từ nghiên cứu vật liệu đến tích hợp hệ thống. Với khả năng điều khiển chính xác cao và các mô-đun thử nghiệm đa chức năng, nó có thể cung cấp dữ liệu hỗ trợ đáng tin cậy cho việc tối ưu hóa hiệu suất SOFC và ứng dụng thương mại.
1) Đo đường cong phân cực (đường cong IVP) và mật độ công suất ở các nhiệt độ khác nhau (600-900°C).
2. Phân tích ảnh hưởng của việc sử dụng nhiên liệu (H2/CH4) đến hiệu suất pin và hiệu năng đầu ra.
3. Phân tích các đóng góp của trở kháng ohmic, phân cực kích hoạt và phân cực nồng độ bằng phương pháp quang phổ trở kháng điện hóa (EIS).
4. Đánh giá các cơ chế suy giảm (ví dụ: sự tích tụ carbon ở cực dương, sự lão hóa của chất điện phân) trong quá trình vận hành lâu dài (>100 giờ).
5. Các loại khí nhiên liệu thông dụng: H2, CH4, khí tổng hợp (H2/CO), không khí (chất oxy hóa).
6) Trạm làm việc điện hóa, tải điện tử (để thử nghiệm IV, EIS).
7) Máy sắc ký khí (GC) hoặc máy quang phổ khối (để phân tích mức độ sử dụng nhiên liệu).
8. Hệ thống thu thập dữ liệu (ghi lại nhiệt độ, điện áp và dòng điện theo thời gian thực).
9. Nó có thể đánh giá toàn diện hiệu suất điện hóa và độ tin cậy của SOFC, đồng thời cung cấp cơ sở thực nghiệm cho việc tối ưu hóa vật liệu và tích hợp hệ thống.










