不同制造工艺、退火时间和操作温度下固态氧化物燃料电池阳极的3D形貌比较
材料科学
2025-04-09 v2
摘要
固态氧化物燃料电池（SOFC）因其高电效率、燃料选择灵活以及相对较低的污染物排放而日益受到重视。然而，日益增长的电化学器件需求进一步要求性能提升。众所周知，电极的3D形貌（显著受制造工艺影响）对最终性能具有深远影响，因此对制造工艺或降解现象引起的结构变化进行更深入的理解是有价值的。在本文中，我们利用焦点离子束扫描电子显微镜获取的3D图像数据，研究了退火时间和操作温度对SOFC阳极3D形貌的影响。该数据被分割为钆掺杂陶瓷、镍和孔隙空间。此外，通过多种几何描述符（如比表面积、单位体积的三相界面长度、平均测地曲率和收窄性）定量分析通过 infiltration 或粉末技术制造阳极所致的结构差异。从3D图像数据中计算这些描述符的方式既适用于全局，也适用于局部，以量化阳极结构的异质性。
引用
@article{arxiv.2411.15259,
title = {Comparing the 3D morphology of solid-oxide fuel cell anodes for different manufacturing processes, annealing times, and operating temperatures},
author = {Sabrina Weber and Benedikt Prifling and Martin Juckel and Yanting Liu and Matthias Wieler and Daniel Schneider and Britta Nestler and Norbert H. Menzler and Volker Schmidt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.15259},
year = {2025}
}