ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การพัฒนาวัสดุแคโทดประเภทออกไซด์ของเหล็ก (เฟอร์ไรต์) สำหรับเซลล์เชื้อเพลิงแบบออกไซด์ของแข็งที่มีการใช้งานที่อุณหภูมิปานกลาง

หน่วยงาน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การพัฒนาวัสดุแคโทดประเภทออกไซด์ของเหล็ก (เฟอร์ไรต์) สำหรับเซลล์เชื้อเพลิงแบบออกไซด์ของแข็งที่มีการใช้งานที่อุณหภูมิปานกลาง
นักวิจัย : จรัสพร มงคลขจิต , สุดา วรรณกิตติ , Charusporn Mongkolkachit , Suda Wanakitti
คำค้น : Cathodes , Ceramics , Engineering and technology , Fuel cells , Materials engineering , ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ , สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย , เซลล์เชื้อเพลิง , แคโทด
หน่วยงาน : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2551
อ้างอิง : http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/3319
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

เซลล์เชื้อเพลิงแบบออกไซด์ของแข็งเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ สูง เป็นพลังงานสะอาด ไม่ปลดปล่อยมลพิษสู่สิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ดีเซลล์เชื้อเพลิงแบบออกไซด์ของแข็งมีอุณหภูมิการใช้งานอยู่ในช่วง 800-1000?C ซึ่งปัญหาที่พบในการใช้งาน ได้แก่ การเผาวัสดุที่เป็นขั้วไฟฟ้า การแพร่ผ่านระหว่างขั้วไฟฟ้าและ electrolyte การใช้วัสดุที่มีราคาแพงเพื่อให้สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิสูง การลดอุณหภูมิการใช้งานลงให้ต่ำกว่า 750?C จะสามารถใช้วัสดุที่มีราคาไม่แพงส่งผลให้สามารถผลิต SOFC ที่มีราคาต่ำลง ในงานวิจัยนี้จะทำการศึกษาวัสดุแคโทดสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิปานกลาง เพื่อมาทดแทน LSM ซึ่งเป็นแคโทดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง แคโทดควรมีสมบัติในการนำไฟฟ้าและไอออนที่ดี มีความพรุนตัวที่เหมาะสมสำหรับการผ่านเข้าออกของก๊าซ มีความเข้ากันได้ทางเคมีและความร้อนสอดคล้องกับอิเล็กโทรไลต์ รวมทั้งมีความเสถียรในการใช้งานในระยะยาว โดยในการวิจัยนี้จะทำการศึกษาและพัฒนาวัสดุแคโทดโดยเป็นสารประกอบประเภท ออกไซด์ของเหล็ก เช่น La-Sr-Co-Fe oxide (LSCF), La-Ni-Fe oxide (LNF) หรือ La-Sr-Ni-Fe oxide (LSNF) การเตรียมชิ้นตัวอย่างใช้วิธีบดผสมสารออกไซด์ขององค์ประกอบที่ต้องการเข้า ด้วยกัน ขึ้นรูปชิ้นงานให้เป็นเม็ดโดยการอัดขึ้นรูป แล้วจึงทำการเผา จากนั้นทำการวิเคราะห์โครงสร้างผลึก โครงสร้างจุลภาค องค์ประกอบทางเคมี และสมบัติทางไฟฟ้า เมื่อได้วัสดุแคโทดชนิดใหม่ที่มีสมบัติที่ดี เหมาะต่อการใช้งานที่อุณหภูมิปานกลาง จะสามารถนำไปประกอบเป็นขั้วไฟฟ้าในเซลล์เชื้อเพลิงแบบออกไซด์ของแข็ง เพื่อการใช้งานที่อุณหภูมิปานกลางอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด Solid oxide fuel cells (SOFCs) have advantages comparing to other types of fuel cells such as high-efficiency and high-quality exhaust heat. However, conventional SOFCs operate at high temperature in the range of 800-1000?C which causes many problems such as electrode sintering, interfacial diffusion between electrodes and electrolytes, and expensive materials such as La(Sr)MnO3 and La(Sr)CrO3. Reducing the operating temperature of SOFC to under 750?C has been widely studied. If the operating temperature is reduced, the cheaper material can be used resulting in the lower cost of SOFC system. As the temperature is lower, the electrochemical processes at the cathode decrease leading to lower SOFC performance. New cathode materials based on iron oxide for lower temperatures such as La-Sr-Co-Fe oxide (LSCF), La-Ni-Fe oxide (LNF) or La-Sr-Ni-Fe oxide (LSNF) have been developed to replace LSM which has been typically used as the cathode for SOFC. It has been commonly known that the SOFC cathode should have high-electronic and ionic conductivities, optimum porosity for gas transport, thermal and chemical compatibilities with the electrolyte, and long-term stability. In this present study, selected cathode powder e.g. La-Sr-Co-Fe oxide (LSCF), La-Ni-Fe oxide (LNF) or La-Sr-Ni-Fe oxide (LSNF) is prepared by conventionally mixed oxide route. The pellet-shaped cathode specimens are formed by uniaxial pressing, calcined and sintered. The samples are analyzed with XRD, SEM, EDS and electrical measurement. The new cathode composition for the intermediate temperature SOFCs will be replaced the old material. The higher performance SOFCs is expected.

บรรณานุกรม :
จรัสพร มงคลขจิต , สุดา วรรณกิตติ , Charusporn Mongkolkachit , Suda Wanakitti . (2551). การพัฒนาวัสดุแคโทดประเภทออกไซด์ของเหล็ก (เฟอร์ไรต์) สำหรับเซลล์เชื้อเพลิงแบบออกไซด์ของแข็งที่มีการใช้งานที่อุณหภูมิปานกลาง.
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
จรัสพร มงคลขจิต , สุดา วรรณกิตติ , Charusporn Mongkolkachit , Suda Wanakitti . 2551. "การพัฒนาวัสดุแคโทดประเภทออกไซด์ของเหล็ก (เฟอร์ไรต์) สำหรับเซลล์เชื้อเพลิงแบบออกไซด์ของแข็งที่มีการใช้งานที่อุณหภูมิปานกลาง".
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
จรัสพร มงคลขจิต , สุดา วรรณกิตติ , Charusporn Mongkolkachit , Suda Wanakitti . "การพัฒนาวัสดุแคโทดประเภทออกไซด์ของเหล็ก (เฟอร์ไรต์) สำหรับเซลล์เชื้อเพลิงแบบออกไซด์ของแข็งที่มีการใช้งานที่อุณหภูมิปานกลาง."
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2551. Print.
จรัสพร มงคลขจิต , สุดา วรรณกิตติ , Charusporn Mongkolkachit , Suda Wanakitti . การพัฒนาวัสดุแคโทดประเภทออกไซด์ของเหล็ก (เฟอร์ไรต์) สำหรับเซลล์เชื้อเพลิงแบบออกไซด์ของแข็งที่มีการใช้งานที่อุณหภูมิปานกลาง. ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ; 2551.