高温固态电化学电池燃料电极原位 X 射线衍射装置
应用物理
2018-08-07 v1 材料科学
摘要
在运行状态下表征电化学能量转换器件，是将器件性能与真实工况下电池材料特性相关联的重要策略。尽管原位表征已广泛用于低温电化学电池，但由于固态氧化物电化学电池需要高温和反应性气体氛围，这些技术对其仍具挑战性。对固态氧化物电化学电池进行原位 X 射线衍射测量可检测电池材料晶体结构的变化，这有助于理解限制器件寿命的降解过程，但在此类电池燃料电极上实施原位 X 射线衍射的实验能力尚未得到证明。本文提出了首个能够在还原性气体氛围下、于高温固态氧化物电化学电池运行期间对其燃料电极进行 X 射线衍射测量的实验装置。我们展示了一个模型固态氧化物电池的示例实验数据，证明该装置可在加湿 H2 气体中、于高温电化学电池运行期间采集 X 射线衍射谱。利用该装置开展的测量可揭示固态氧化物燃料电池和固态氧化物电解池降解机制的新见解，从而助力设计耐用、高性能的器件。
引用
@article{arxiv.1808.01551,
title = {Apparatus for Operando X-ray Diffraction of Fuel Electrodes in High Temperature Solid State Electrochemical Cells},
author = {Jesse D. Benck and Daniel Rettenwander and Ariel Jackson and David Young and Yet-Ming Chiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.01551},
year = {2018}
}
备注
17 pages