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J-GLOBAL ID：201202256194842289   整理番号：12A0025306

多段階電荷移動から固体酸化物燃料電池カソードにおける3PBおよび2PB経路に対し酸素還元メカニズムのモデル化

Modeling of oxygen reduction mechanism for 3PB and 2PB pathways at solid oxide fuel cell cathode from multi-step charge transfer

著者 (3件)： GONG Mingyang (Dep. of Mechanical and Aerospace Engineering, West Virginia Univ., Morgantown, WV 26506, USA) ,  GEMMEN Randall S. (National Energy Technol. Lab., Morgantown, WV 26507, USA) ,  LIU Xingbo (Dep. of Mechanical and Aerospace Engineering, West Virginia Univ., Morgantown, WV 26506, USA)
資料名： Journal of Power Sources  (Journal of Power Sources)
巻： 201  ページ： 204-218  発行年： 2012年03月01日 
JST資料番号： B0703B  ISSN： 0378-7753  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： イオンおよび電子混合伝導性(MIEC)SOFCカソードにおける酸素還元は,三重相界面(3PB)通過の酸素輸送による表面経路に沿って,および/またはバルクカソードおよび電解質/カソード界面(2PB)によるバルク経路に沿って起きる。各経路に対し速度制限段階(RLS)の同定およびそれらの相互作用に対する理解は,SOFCカソード動力学にとり重要である。本研究では,修正1次元連続モデルを開発し,二経路動力学へ多段階電荷移動を取り込むことにより,LSMタイプMIECカソードについて酸素還元を分析した。有限制御体積法を用いて,その経路動力学競合をシミュレーションした。そして種々の平衡濃度の表面酸素イオン(C_O-,eq)およびバルク酸素空格子点(C_V,MIEC,eq)を用いて,パラメータ研究を実施した。I-Vプロファイルは,-0.2Vから-0.4Vまでの過電位にて3PB制御から2PB制御までの動力学転移を示した,そして濃度プロファイルにおける活性反応ゾーンは,3PB/2PB界面から2-4μmほど拡大した。シミュレーションから認識される交換および局所3PB電流は,経路転移に対し機能プロセスとして表面酸素拡散の限界を示す。酸素還元シナリオのモデル仮説およびSOFCカソード性能改善に対しその電位の意味を検査するため,その結果を,報告の実験結果と比較した。Copyright 2011 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *固体酸化物燃料電池 ,  カソード ,  *還元 ,  モデリング ,  イオン伝導 ,  電気伝導 ,  電荷移動 ,  シミュレーション ,  空格子点 ,  過電圧 ,  反応機構
準シソーラス用語： *酸素還元 ,  電子伝導 ,  酸素空格子点

分類 (1件)： 燃料電池  (YB04040V)

タイトルに関連する用語 (8件)： 段階 ,  電荷移動 ,  固体酸化物燃料電池 ,  カソード ,  経路 ,  酸素還元 ,  メカニズム ,  モデル化