Abstrakt

Eine Studie zum aktuellen Status von Zirkonoxid-basierten Elektrolyten für Festoxidbrennstoffzellen

Sharma P, Singh KL und Singh AP

Ziel der vorliegenden Studie ist es, einen Einblick in die Entwicklung von Elektrolytmaterialien für Festoxidbrennstoffzellen (SOFCs) zu geben. In den letzten Jahren liegt das Hauptinteresse auf der Reduzierung der Betriebstemperatur von SOFCs, damit Probleme wie thermische Instabilität, hohe chemische Reaktivität usw. minimiert und die Lebensdauer einer Brennstoffzelle bei gleichzeitiger Kostensenkung erhöht werden können. Auch die Reduzierung der Betriebstemperatur von SOFCs ist für ihre breite Kommerzialisierung dringend erforderlich. Da die Betriebstemperatur von SOFCs jedoch von der Wahl des Elektrolytmaterials abhängt, ist die Entwicklung von Elektrolytmaterialien mit ausreichender Ionenleitfähigkeit auch im niedrigen Temperaturbereich erforderlich. Das am häufigsten verwendete Elektrolytmaterial in SOFCs ist mit dreiwertigen Oxiden dotiertes ZrO2, um Leerstellen in das Sauerstoffgitter einzuführen, durch die die O2-Ionen transportiert werden können. In diesem Artikel werden die Aussichten und Probleme von dotiertem Zirkonoxid als SOFC-Elektrolyt diskutiert und eine vergleichende Studie der Leistung verschiedener Materialien als Elektrolyt durchgeführt. Keines davon deckt jedoch den wachsenden Bedarf an Abfallmanagement in Großstädten vollständig ab. In dieser Arbeit haben wir verschiedene Methoden der Abfallbewirtschaftung verglichen und eine bessere Methode der Plasmavergasung vorgeschlagen, bei der die Pyrolyse von festem Abfall bei sehr hohen Temperaturen stattfindet und so Synthesegase als Ausbeute des Vergasers sichergestellt werden. Die Methode behandelt nicht nur alle Arten von Abfall, sondern produziert auch viele nützliche Nebenprodukte und Strom.