基于纳米CT技术研究运行后Ni-YSZ阳极三维微结构变化

• 作者: 关勇 刘刚 田扬超 郭鹏飞
• 来源期刊: 核技术
• 学科: 物理学
• 关键词: X射线成像 复合阳极 三维结构 连通性
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 所属期刊栏目: 同步辐射技术及应用
• 页码范围: 060102-1-060102-6
• 页数: 1页
• 分类号: O434.19
• 字数: 3621字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.060102

摘要

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)阳极不仅提供了电化学反应的三相界面(Three-phase boundary, TPB)区域，而且在物质传输、扩散和燃料电池反应中不同物质之间的隔离起到积极作用。在运行期间，电极微结构发生变化。对SOFC阳极微结构演变的研究能够帮助我们理解长期运行的SOFC性能损失的原因。近年来不断发展的X射线纳米CT (Computed Tomography)技术使得可以无损地获得测试前后的阳极三维微结构。本文利用硬X射线纳米CT技术对Ni-YSZ复合阳极进行了三维重建，并采用自主开发的一些定量分析方法来获得阳极微结构的关键参数，如颗粒尺寸、每种相的体积分数和连通率等。发现在电池测试后，Ni颗粒尺寸增大，与之相对是由于Ni颗粒的聚集导致Ni相的连通性和三相界面长度明显下降。结果表明，在电池测试过程，Ni颗粒发生了团聚，电极微结构发生了改变，进而导致SOFC性能损失。阳极结构的数据表明， X射线纳米CT技术能够作为一个强力工具研究能源材料的微结构，为阳极结构优化提供重要参考数据。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘刚	中国科学技术大学国家同步辐射实验室	207	2369	24.0	40.0
2	田扬超	中国科学技术大学国家同步辐射实验室	50	372	12.0	17.0
3	关勇	中国科学技术大学国家同步辐射实验室	7	5	2.0	2.0
4	郭鹏飞	中国科学技术大学国家同步辐射实验室	3	6	2.0	2.0