Gorivne celice s trdnim elektrolitomBertalanič, Žiga (Avtor) Kosec, Borut (Mentor) Malič, Barbara (Komentor) Gorivne celicegorivne celice s trdnim elektrolitom (SOFC)elektrolitanodakatodaPodnebni in strateški cilji Evropske skupnosti zahtevajo postopen, a odločen umik neobnovljivih energentov. Prav tako je cilj, da obstoječe pogonske agregate zamenjamo z učinkovitejšimi in okolju prijaznejšimi. Termični motorji, na primer motorji z notranjim izgorevanjem, poleg ogljikovega dioksida v okolje prispevajo še znaten delež dušikovih oksidov ter prašnih delcev. Kemijsko energijo moramo na ekološko nesporen način pretvoriti v električno energijo, ki jo nadalje z velikim izkoristkom uporabimo za pogon vozil. S transportom energentov po plinovodih do uporabnikov, kjer pretvorimo kemijsko energijo v električno, se izognemo preobremenjevanju električnega omrežja ter omogočimo hitro polnjenje zaloge goriva. Gorivne celice omogočajo učinkovito pretvorbo kemijske energije v električno. Gorivne celice s trdnim elektrolitom (angl.: Solid Oxide Fuel Cells – SOFC) oziroma visokotemperaturne gorivne celice imajo med različnimi izvedbami celic največji izkoristek in njihovo delovanje je najmanj občutljivo na kakovost goriv. Gorivne celice s trdnim elektrolitom so najpogosteje zložek keramičnih plasti anode, trdnega elektrolita in katode ter kovinskega prevodnika, ki povezuje posamezne plasti. Na katodi poteka redukcija kisika v kisikove anione, ki potujejo skozi trdni elektrolit do anode, kjer poteče reakcija med kisikovimi anioni in vodikom. Običajno so debeline plasti anode, trdnega elektrolita in katode okrog 10 mikrometrov, plasti kovine so milimetrske debeline. Gorivne celice s trdnim elektrolitom sem pripravil v obliki večplastnih struktur. Anodo sem pripravil kot večplastno strukturo s postopkom nalivanja suspenzije zmesi prahov nikljevega oksida in cirkonijevega oksida, modificiranega z itrijevim oksidom (YSZ), in laminacijo posameznih plasti do želene debeline. Preostale elemente gorivne celice, trdni elektrolit YSZ, katodo lantanov stroncijev kobaltit ferit in zaščitno plast cerijev oksid, dopiran z gadolinijevim oksidom, sem nanesel s sitotiskom. Zložke sem sintral v peči do temperature 1200 °C na zraku. Na podlagi mikrostrukturne analize z vrstičnim elektronskim mikroskopom sem zaključil, da med posameznimi plastmi ni prišlo do opaznih interakcij oziroma do pojava razpok.Ž. Bertalanič20242024-04-23 09:00:13Magistrsko delo/naloga155835sl