ارزیابی عملکرد و ریز ساختار تک سل پیل سوختی اکسید جامد

در این مقاله، عملکرد و مشخصات ریزساختاری تک سل پیل سوختی اکسید جامد با انجام آزمونهای تجربی و با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و همچنین مدلسازی عملکرد مورد بررسی قرار گرفته است. این تک سل ها به جهت استفاده از روش های تولید انبوه و اقتصادی با روش های ریخته گری نواری و چاپ صفحه ای ساخته شده اند که فرآیند تولید آنها ارائه می گردد. همچنین با استفاده از مدل عملکرد الکتروشیمیایی و مشخصات ریزساختاری تک سل، افت های قطبش اهمی، فعال سازی و غلظتی حاصل از لایه های مختلف تک سل محاسبه می شود. براساس نتایج حاصل از محاسبات مدل سازی عملکرد افت فعال سازی آند، کاتد و اهمی بیشترین تاثیر در کاهش توان حاصل از پیل سوختی را موجب می شوند. به این ترتیب، ریز ساختار و هندسه لایه های تک سل نقش اصلی را در عملکرد آن دارند. به علت درشت دانه بودن ذرات و حفره در لایه آند نسبت به لایه کاتد افت فعال-سازی آن بیشتر می باشد. ارزیابی عملکرد با مدل الکتروشیمیایی از تک سل های تولیدی به روش ریخته گری نواری و چاپ صفحه ای به عنوان ابزار مهمی می تواند کمک به بهبود و بهینه سازی فرآیند ساخت در مطالعات آتی نماید.