Prediction of Nickel Morphological Evolution in Composite Solid Oxide Fuel Cell Anode Using Modified Phase Field Model

阳极 三相边界 材料科学 固体氧化物燃料电池 微观结构 氧化钇稳定氧化锆 复合数 相(物质) 扫描电子显微镜 氧化物 体积分数 复合材料 化学工程 聚焦离子束 立方氧化锆 冶金 离子 陶瓷 电极 化学 有机化学 物理化学 工程类
作者
Zhenjun Jiao,Naoki Shikazono
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:165 (2): F55-F63 被引量:31
标识
DOI:10.1149/2.0681802jes
摘要

The morphological change in nickel (Ni) caused by coarsening during a high temperature operation has been considered one of the main reasons for the performance degradation of conventional composite Ni-yttria stabilized zirconia (Ni-YSZ) solid oxide fuel cell (SOFC) anodes. An improved phase field model is proposed to simulate the Ni coarsening in a Ni-YSZ anode with both the Ni volumetric morphology and multiple crystallographic orientations evolved. Using a three-dimensional (3D) reconstruction of the initial anode microstructure obtained based on focused ion beam-scanning electron microscopy (FIB-SEM), the time dependent evolutions of triple phase boundary (TPB) density, specific Ni surface and Ni-YSZ interface areas, the volume fraction of isolated Ni, and the other factors can be quantitatively analyzed. To validate the model, it was tested based on different initial microstructures from the same anode. Multiple factors that may influence the anode durability during a long-term operation were quantitatively investigated based on the model.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
小蘑菇应助浅笑安然采纳,获得10
2秒前
ASD发布了新的文献求助10
4秒前
幸福的小刺猬完成签到 ,获得积分10
4秒前
alang发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
桐桐应助李少侠在江湖采纳,获得10
6秒前
7秒前
rjscript完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
合蒲发布了新的文献求助10
13秒前
神勇的砖头完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
冰蓝色的忧伤完成签到,获得积分10
14秒前
田様应助微风采纳,获得10
14秒前
16秒前
17秒前
ewqra发布了新的文献求助10
18秒前
打打应助jwl采纳,获得10
19秒前
刘龙完成签到,获得积分10
19秒前
智闭郑完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
21秒前
22秒前
shidewu发布了新的文献求助10
23秒前
mao完成签到,获得积分10
23秒前
王权丽花发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
Jasper应助聪明的映安采纳,获得10
26秒前
臭臭发布了新的文献求助10
26秒前
现代书雪发布了新的文献求助20
26秒前
26秒前
26秒前
李爱国应助Tqs采纳,获得10
27秒前
27秒前
28秒前
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7389437
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8995811
关于积分的说明 19144081
捐赠科研通 7026332
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3228657
关于科研通互助平台的介绍 2390947
邀请新用户注册赠送积分活动 2209989