Screen-printing for the fabrication of solid oxide fuel cells (SOFC)

Pijolat, Christophe

doi:10.1533/9780857096210.2.469

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“…Traditional ceramic methods of the oxygen electrode deposition in planar cells on the supporting fuel electrode, which are technologically simple and easily scalable, are slurry coating [198][199][200][201] (LSM), Refs. [202][203][204] (LSCF), screen printing [205][206][207][208][209] (LSM), Refs. [110,158,183,210,211] (LSCF), tape casting [212][213][214][215] (LSM), Refs.…”

Section: Conventional and Advanced Techniques To Fabricate Electrode ...mentioning

confidence: 99%

“…Figure 5 shows schematics of these deposition methods. deposition in planar cells on the supporting fuel electrode, which are technologically simple and easily scalable, are slurry coating [198][199][200][201] (LSM), [202][203][204] (LSCF), screen printing [205,[206][207][208][209] (LSM), [110,158,183,210,211] (LSCF), tape casting [212][213][214][215] (LSM), [174,180,216,217] (LSCF), spraying [212,[218][219][220][221] (LSM), [170,173,[222][223][224] (LSCF). Figure 5 shows schematics of these deposition methods.…”

Section: Conventional and Advanced Techniques To Fabricate Electrode ...mentioning

confidence: 99%

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Overview of Approaches to Increase the Electrochemical Activity of Conventional Perovskite Air Electrodes

Филонова

Pikalova

2023

Materials

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The progressive research trends in the development of low-cost, commercially competitive solid oxide fuel cells with reduced operating temperatures are closely linked to the search for new functional materials as well as technologies to improve the properties of established materials traditionally used in high-temperature devices. Significant efforts are being made to improve air electrodes, which significantly contribute to the degradation of cell performance due to low oxygen reduction reaction kinetics at reduced temperatures. The present review summarizes the basic information on the methods to improve the electrochemical performance of conventional air electrodes with perovskite structure, such as lanthanum strontium manganite (LSM) and lanthanum strontium cobaltite ferrite (LSCF), to make them suitable for application in second generation electrochemical cells operating at medium and low temperatures. In addition, the information presented in this review may serve as a background for further implementation of developed electrode modification technologies involving novel, recently investigated electrode materials.

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Section: Conventional and Advanced Techniques To Fabricate Electrode ...mentioning

confidence: 99%

Section: Conventional and Advanced Techniques To Fabricate Electrode ...mentioning

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Overview of Approaches to Increase the Electrochemical Activity of Conventional Perovskite Air Electrodes

Филонова

Pikalova

2023

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“…Además, se han empleado varias técnicas diferentes para fabricar SOFC planares [89][90][91]. Pero las más comunes son tape casting [92], dry pressing [93] y screen printing [94]. Para el caso de esta investigación es conveniente desarrollar el estado del arte del sistema auto soportado por sus tres componentes ánodo, cátodo y electrolito.…”

Section: Tipo De Diseños De Sofcunclassified

Construcción de una Celda de Combustible de Óxido Sólido para la Producción de Electricidad, Mediante el Uso y Optimización de la Perovskita La1-xSrx MnO3 (x = 0.2, 0.4) como Material Constituyente del Electrodo de Oxígeno.

Guillermo

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La perovskita La1-xSrxMnO3 (x = 0.2, 0.4) (LSM) como material de electrodo de oxígeno para las celdas de combustible de óxido sólido (SOFC) se sintetizó por el método de combustión rápida en solución y se evaluaron sus características estructurales, morfológicas, mecánicas, eléctricas y ópticas mediante las herramientas de caracterización correspondientes. Los resultados de DRX mostraron la coexistencia de los polimorfos romboédricos R-3c y Pm-3m para la fase perovskita, corroboradas por imágenes HR-TEM, mostrando que el método de combustión rápida no permitió la formación pura de la fase La1-xSrxMnO3 (x = 0.2, 0.4) para las temperaturas de calcinación inferiores a 1400 y 1500°C respectivamente, debido a la rapidez de la síntesis de combustión 500°C durante 5 min. Se observó que el tamaño medio de los granos aumentaba con el tiempo de calcinación. El análisis EDS mostró una mejor concordancia de la estequiometría con la composición teórica. La porosidad aparente disminuyó con el aumento de la temperatura y el tiempo de calcinación debido a la coalescencia de los poros de sinterización. La dureza mejoró con el aumento del tiempo y la temperatura de calcinación y alcanzó un valor máximo de 5.7 GPa que coincidía simplemente con la densidad aparente. Se observó una tendencia similar en los estudios de resistividad en función de la temperatura y todas las muestras presentaron una resistividad baja de ~1.2 Ω-cm en el rango de temperaturas de 600-700°C. Para la muestra La0.6Sr0.4MnO3 la brecha de banda calculados oscilan entre 3.71 y 3.95 eV, lo que demuestra que el compuesto también puede ser un candidato adecuado para el desarrollo de dispositivos optoelectrónicos de alta frecuencia. A partir de estos fue construido una SOFC con diseño planar soportado sobre electrolito mediante la técnica de Screen Printing, tomando como electrolito el LSGM (La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3) y electrodo de combustible LSCM (La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3). La celda fue evaluada a 600 y 700 °C con 100 ml.min-1 de H2. La curva IV indicaba que el OCV aumentaba ligeramente al aumentar la temperatura, mientras que en circuito cerrado se obtenía una mayor potencia a temperaturas más elevadas. La potencia máxima alcanzada fue de 4.3 mW.cm-2 a 700°C, que correspondía al intervalo más bajo señalado en la bibliografía para este tipo de celdas de combustible. Los posibles factores que afectan al rendimiento son las perdidas por polarización debido al grosor de las capas de electrodos depositadas y la existencia de micro fisuras en el electrodo de combustible LSCM.

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Fabrication of high‐quality electrode films for solid oxide fuel cell by screen printing: A review on important processing parameters

Baharuddin

Rahman

et al. 2020

Int J Energy Res

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Screen-printing for the fabrication of solid oxide fuel cells (SOFC)

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Overview of Approaches to Increase the Electrochemical Activity of Conventional Perovskite Air Electrodes

Overview of Approaches to Increase the Electrochemical Activity of Conventional Perovskite Air Electrodes

Construcción de una Celda de Combustible de Óxido Sólido para la Producción de Electricidad, Mediante el Uso y Optimización de la Perovskita La1-xSrx MnO3 (x = 0.2, 0.4) como Material Constituyente del Electrodo de Oxígeno.

Fabrication of high‐quality electrode films for solid oxide fuel cell by screen printing: A review on important processing parameters

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