מאמר שיטה

חיטוט ומיפוי משטחי אלקטרודה דלק תאי תחמוצת מוצקות

DOI:

10.3791/50161

⸱

20 בספטמבר 2012

 ,  ,  ,  , 
1Center for Innovative Fuel Cells and Battery Technologies, School of Materials Science and Engineering, Georgia Institute of Technology , 2School of Chemistry and Biochemistry, Georgia Institute of Technology

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנו מציגים פלטפורמה ייחודית לאפיון משטחי האלקטרודה בתאי דלק תחמוצת מוצקים (SOFCs) המאפשרת ביצוע סימולטני של שיטות אפיון מרובות ( למשל באתר ספקטרוסקופיית ראמאן ומיקרוסקופיית צד מדידות אלקטרו). מידע משלים מניתוחים אלו עשויים לסייע להתקדם לקראת הבנה מעמיקה יותר של תגובת האלקטרודה ומנגנוני פירוק, מספק תובנה לעיצוב רציונלים של חומרים טובים יותר עבור SOFCs.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

תאי דלק תחמוצת מוצקים (SOFCs) הם פוטנציאל הפתרון היעיל ביותר וחסכוני לשימוש במגוון רחב של דלקים מעבר מימן 1-7. הביצועים של SOFCs והשיעורים כימיים רבים ותהליכי שינוי אנרגיה באחסון אנרגיה ומרת התקנים באופן כללי מוגבלים בעיקר על ידי תשלום והעברה המונית לאורך משטחי האלקטרודה ומעבר ממשקים. למרבה הצער, הבנת מכניסטית של תהליכים אלה עדיין לוקה בחסר, בעיקר בגלל הקושי באפיון תהליכים אלה תחת תנאים באתרו. פער ידע זה הוא מכשול עיקרי למסחור SOFC. פיתוח כלים לחיטוט ומיפוי chemistries משטח רלוונטי לתגובות האלקטרודה הוא חיוני להתרת המנגנונים של תהליכי פני שטח ולהשגת עיצוב רציונלים של חומרי אלקטרודה חדשות לאחסון אנרגיה יעיל יותר וגיור 2. בין המעטים יחסית באתר </ Em> שיטות ניתוח שטח, ספקטרוסקופיית ראמאן יכולה להתבצע גם עם טמפרטורות גבוהות ואווירות קשות, מה שהופך אותו לאידיאלי לאפיון תהליכים כימיים רלוונטיים לביצועים ושפלה 8-12 האנודה SOFC. זה יכול לשמש גם לצד מדידות אלקטרוכימיים, פוטנציאל המאפשר קשר ישיר של אלקטרוכימיה לעלות על פני שטח כימיה בתא הפעלה. פרופר במדידות מיפוי ראמאן אתרו יהיה שימושי עבור מצביעים פיני מנגנוני תגובות האנודה חשובים בגלל הרגישות שלו למין הרלוונטי, כולל השפלת האנודה ביצועים באמצעות תצהיר פחם 8, 10, 13, 14 ("coking") והרעלת גופרית 11, 15 ואופן שבו שינויים על פני שטח להדוף שפלת 16 זה. העבודה הנוכחית מדגימה התקדמות משמעותית לקראת יכולת זו. בנוסף, המשפחה של מיקרוסקופיית טכניקות בדיקה (SPM) מספקת גישה מיוחדת לחקור אלקטרודה משטח עם רזולוציה בקנה מידה ננומטרי. חוץ מטופוגרפית המשטח שנאספה באופן שגרתי על ידי AFM ו STM, תכונות אחרות כגון מדינות אלקטרוניות מקומיות, מקדם דיפוזיה היון ופוטנציאל פני שטח יכולות להיות גם נחקרו 17-22. בעבודה זו, מדידות אלקטרוכימיים, ספקטרוסקופיית ראמאן, וSPM היו להשתמש בשילוב עם פלטפורמת האלקטרודה מבחן רומן שמורכבת מהאלקטרודה רשת ניקל המוטבעת באלקטרוליט yttria-מיוצב zirconia (YSZ). בדיקות ביצועים וניידים ספקטרוסקופיה עכבה תחת דלק המכיל H 2 S התאפיינו, ומיפוי ראמאן שמש להבהיר את הטבע של הרעלת גופרית נוספת. בניטור ראמאן אתר שמשו כדי לחקור התנהגות coking. לבסוף, מיקרוסקופי כוח אטומי (AFM) ומיקרוסקופי כוח אלקטרוסטטית (EFM) שמשו כדי להמחיש תצהיר פחם נוסף בקנה המידה ננומטרי. ממחקר זה, אנו רוצים לייצר תמונה מלאה יותר של האנודה SOFC.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. המצאה של תא האנודה Mesh YSZ-Embedded

  1. תשקול את שתי מנות של 0.2 גר 'אבקת YSZ.
  2. דחיסת אבקת 1 יצווה YSZ בעובש נירוסטה גלילית (13 מ"מ קוטר) עם עיתונאים יבשים uniaxial בלחץ של 50 MPa למשך 30 שניות.
  3. חותך <חתיכת 1-סנטימטר של Ni רשת ולמקם אותו על פני השטח של דיסק YSZ בתוך התבנית.
  4. הוסף שני 0.2 הגר 'אבקת YSZ על גבי Ni-הרשת בתוך התבנית ולשטח את פני השטח של האבקה באמצעות איל.
  5. לחץ Uniaxially רשת ניקל דחוק בין חבילות של אבקת YSZ בלחץ של 300 מגפ"ס למשך 30 שניות.
  6. חלץ לחץ ניקל / YSZ הגלולה מהעובש.
  7. לירות הכדור ב1440 מעלות צלזיוס למשך 5 שעות בכור היתוך zirconia באמצעות צינור תנור אופקי עם אווירת גז הפחתה זורמת (4% H 2 / בל. אר).

2. חשיפה, פוליש, ושינוי של אלקטרודה Mesh Ni

  1. מכונאיהברית לטחון בפני אחד ממדגם YSZ sintered באמצעות 6 מיקרומטר יהלומים חצץ משם עד שמשטח רשת ניקל מתגלה.
  2. בהמשך למרק את משטח רשת ניקל נחשף באמצעות 3 מיקרומטר, 1 מיקרומטר, ו0.1 תקשורת יהלומי מיקרומטר בהשעית גליקול מים / אתילן כ 1 דקות בכל שלב ליטוש.
  3. אולטרסונית לנקות מדגם המלוטש באצטון, אתנול, ומי DI למשך 10 דקות כל אחד.
  4. ייבש את הדגימה תחת זרם נקי באוויר דחוס.
  5. לרשת ניקל עם התנגדות coking מוגברת, לירות במדגם 1200 מעלות צלזיוס למשך 2 שעות בהפחתת אווירה בנוכחות, אבל לא במגע עם, באו באבקה.

3. הכנה ובדיקה אלקטרוכימית של תאים מלאים

  1. משחת מברשת צבע Ag על פני השטח ההפוכים ממדגם YSZ מNi-הרשת לפעול כהאלקטרודה נגדית.
  2. צרף חוט Ag מפותל להאלקטרודה הנגדית באמצעות דבק Ag.
  3. לאחר ייבוש דבק Ag בsamplדואר ב 120 מעלות צלזיוס בתנור למשך 30 דקות, חבר חוט Ag קוטר 0.2 מ"מ לNi-Ag הרשת באמצעות דבק על הקצה.
  4. ייבש את הדגימה שוב ב 120 מעלות צלזיוס בתנור למשך 30 דקות.
  5. לאטום את התא (Ni רשת למטה) על גבי צינור 3/8 אינץ קרמיקת תא מתקן באמצעות Aremco חותם 552 (Ceramabond).
  6. אפשר האיטום לייבוש באוויר במשך 2-4 שעות.
  7. חיבור שני חוטי כסף מבודדים לכל אחד משני חוטי אלקטרודות.
  8. הר מתקן התא בתנור צינורי, לחבר את האבזר לצינור גז, ולצרף אליו את החוטים לציוד בדיקת אלקטרו ראוי.
  9. החל לזרום כיתת טוהר גבוהה במיוחד (99.999%) H 2 גז דרך מתקן התא בשיעור של 50 SCCM; יש בועות הגז דרך מים בטמפרטורת חדר כדי ללחלח את הגז לכרך 3%. H 2 O לפני הכניסה למתקן הסלולרי.
  10. מחמם את התנור עם תא רכוב עד 100 מעלות צלזיוס למשך 2 שעות, ואחרי 260 המעלות צלזיוס במשך שעה 1, ולבסוף 800 ° Cבשיעור של 1 ramping ° C עם המשיך לזרום של H 2 במהלך כל החימום כדי למנוע חמצון של האלקטרודה ניקל. שני השלבים הראשונים הם החימום לריפוי Ceramabond.
  11. החזק את התא בתנור ב 800 מעלות צלזיוס למשך 2 שעות כדי לאפשר את האלקטרודה הנגדית Ag להדיבקוק.
  12. לקרר את התא מעט כדי 767 מעלות צלזיוס במשך בדיקות ביצועים אלקטרוכימיים.
  13. לאחר בדיקה, להסיר בזהירות את מתקן התא מהתנור לצינון בטמפרטורת חדר, תוך המשך לזרום H humidified 2. (זהירות:! שימוש הנכון PPE לטיפול קרמיקה חמה מאוד, כגון כפפות ומחצלות תרמיות)
  14. לנתק את התא מהמנורה לפוסט אפיון ידי ניתוק החוטים אלקטרודה ומפריד את התא בזהירות מאיטום Ceramabond.

* איור 1 מציג סכמטי של תא רשת Ni-YSZ המשובץ, יחד עם תמונה טיפוסית ומיקרוסקופ אופטי של מוטבעלהשתלב.

* לחקירות שלנו, תאים התאפיינו אלקטרוכימי עם EG & G PAR potentiostat (מודל 273A) בשילוב עם מנתח Solartron 1255 HF תדירות תגובה באמצעות CorrWare וZPlot תוכנות (סקריבנר וAssociates). voltammetry לטאטא יניארי וamperometry מתח מתמיד שמשו לאפיון ביצועי תא, וספקטרום עכבה נרכש בטווח התדרים של 100 קילוהרץ עד 0.1 הרץ עם משרעת של 10 mV. לצורך מחקר הרעלת הגופרית, תערובת גז מוסמכת של 100 עמודים לדקה H 2 S בH 2 הייתה מעורבת לתוך זרם גז הדלק עם H הטהור 2 כדי לקבל 20 עמודים לדקה H 2 תערובת 2 S / H.

4. לאחר בדיקת מיפוי Spectromicroscopic ראמאן

  1. להצמיד מדגם התא עם האנודה הרשת פונה כלפי מעלה לצלחת שלב מיקרוסקופ ראמאן עם קלטת או דבק כדי למנוע תנועת מדגם במהלך ניתוח ראמאן.
  2. השתמש בשלב מיקרוסקופ וXYZ לאיתור גבול ממשק בין רשת ניקל ומצע YSZ.
  3. הבא את הליזר אל מוקד על ידי מיתוג את מסנני מיקרוסקופ ודק התאמת Z הקואורדינטות של הבמה.
  4. הגדר את ספקטרומטר ראמאן לקבל ספקטרום בצומת של רשת מלבנית כיסה השטח של הממשק עם 2 מרווחי מיקרומטר מפרידים בין הצמתים. הספקטרום צריך להיות מרוכז סביב wavenumber (הים) המקביל למצב ראמאן (הים) של מין או השלב (ים) של עניין. במקרה זה, 980 סנטימטרים -1 נבחר עבור x SO.
  5. עבור כל ספקטרום, לשלב את העצמה מעבר למצב ראמאן (הים) של עניין ולחלק את העצמה על ידי בסיס שטוח עם אותו הספקטרום. העצמה היחסית אז ניתן להתוות במפה טופוגרפית / צבע ביחס לקואורדינטות שלה.

ראמאן spectromicroscopy בוצע באמצעות מערכת RM1000 Renishaw המצויד במודו-ליזר StellarPro 514 ננומטר Ar יון ליזר (5 mW) והHRP170 633 ננומטר orlabs הוא Ne-הליזר (17 mW). המערכת מצוידת בשלב XYZ ממונע (לפני H101RNSW המדעי) ועדשה אובייקטיבית 50x, שיחד מאפשר ל~ רזולוצית מיפוי מיקרומטר 2. Renishaw חוט 2.0 תוכנה הייתה בשימוש בשילוב עם החומרה. נתונים עובד באמצעות MATLAB (MathWorks).

5. בניטור ראמאן באתרו של קיוק 8

  1. צרף מדגם רשת Ni-YSZ משובץ לבמה הקאמרית ראמאן באמצעות דבק Ag עם הרשת פונה כלפי מעלה.
  2. מחמם את החדר הפתוח עד 300 מעלות צלזיוס במשך שעה 1 כדי לייבש ולחסל בינוני השעית רסק Ag.
  3. לאטום כובע והדבק אותה לבמת מיקרוסקופ ראמאן של הקאמרי ראמאן. השתמש במיקרוסקופ כדי לאתר ממשק ניקל / YSZ כפי שמתואר בפרוטוקול 4.2.
  4. החל לזרום 4% H גז humidified ידי bubbler מים דרך החדר ב~ 100 SCCM 2 / אר.
  5. מחמם את חדר ראמאן עד 625 ° C.
  6. הבא את הליזר אל מוקדולאסוף סריקות ראמאן בסיסי מכתמים על ניקל הרשת ומצע YSZ בטווח 150-2000 הסנטימטר -1.
  7. להציג 3-5% 3 C H 8 לזרימת הגז ולאסוף ספקטרום ראמאן מניקל במרווחי זמן קבועים ואילו זורם הגז להתבונן בתצהיר של פחמן על פני השטח לאורך הזמן (שעות 15 לדוגמה).
  8. לקרר את הדגימה לאט (5 ° C / min) בזורם 4% H 2 / אר.

* בניתוח ראמאן אתר בוצע עם תא המותאם modified Harrick מדעי בטמפרטורה גבוהה תגובת chamber.The מצויד בכובע קוורץ חלון, חיבורי גז, וקו קירור. סכמטית ולצלם מסופקים באיור 2.

זהירות: קירור מים צריכים לשמש כדי להגן על מיקרוסקופ האופטי במערכת ראמאן מחימום!

6. ויזואליזציה של ננו קיוק ידי AFM ו-EFM

  1. פרצוף פולני 1 של 1 סנטימטר קופון 1 מ"מ מרובע ניקל ירד לכיתה של 0.1 מיקרומטר כפי שמתואר בפרוטוקול 2.2.
  2. בתנור קוורץ צינור מרופד, לחשוף את תלוש ניקל המלוטש לזורם גז המכיל 10% C 3 H 8 המאוזנים Ar ב 550 מעלות צלזיוס במשך דקות 1; יש בועות הגז דרך מים בטמפרטורת חדר כדי ללחלח את הגז עד 3 כרך%. H 2 O לפני הכניסה לצינור קוורץ.
  3. הסר את המדגם מהתנור. בדוק את מורפולוגיה השטח על ידי מיקרוסקופיה אופטית ו SEM.
  4. הר המדגם על דיסקית מתכת באמצעות סרט מוליך נחושת לAFM ומחקר EFM.
  5. איסוף תמונת מורפולוגיה באמצעות AFM במצב קשה.
  6. התקן סי מבוססת קצה AFM מסוג n (NSC16) או מוליך קצה AFM (CSC11/Cr-Au) על הבעל החשמלי (MMEFCH).
  7. סרוק את מדגם השטח ב" מצב מעלית ", שבו טיפ אוסף את המידע הטופוגרפי ראשון בטיול הראשון שלה על פני שטח המדגם והחושי en זווית השלב במסעו השני למידע כוח אלקטרוסטטי. להגדיר את גובה ההרמה תחילה עד 100 ננומטר, ולהפחית בהדרגה אותו בערך באותו הערך של חספוס פני השטח (20-30 ננומטר).
  8. מעבר ממשק ברור בין האזור המסומם והנקי של משטח של ניקל, לאסוף סדרה של linescans EFM תוך שינוי הטית המדגם.
  9. על ידי השוואת linescans EFM בפוטנציאל הטית מדגם שונה, לזהות את המתח שבו ניגוד זווית שלב הטלות 21.
  10. איסוף תמונה עם הטית מדגם שהוא wrt 1-2V שלילי נקודת המתג, ותמונה נוספת עם הטית מדגם שהוא wrt 1-2V החיובי נקודת המתג.
  11. על ידי השוואת תמונת הטופוגרפיה, ושני הסטים של תמונות EFM בהטיות מדגם שונות, להשיג מפת חלוקה של שלב הפחמן וניקל במדגם. * לניתוחי SPM שלנו, מערכת IIIA Nanoscope Veeco הייתה בשימוש. סכמטי של עיקרון העבודה של ניתוח EFM23, 24 מוצגים באיור 3.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ניתוח הרעלת גופרית

מוצגות באיור 4 הם עקומות IV ו-IP טיפוסיות של תא עם אלקטרודת ניקל רשת תחת H 2 ומצבו 20 עמודים לדקת ה S 2. ברור, את ההקדמה של אפילו רק כמה עמודים לדקה של H 2 S יכולה להרעיל את האנודה Ni-YSZ ולגרום לירידה בביצועים ניכרת.

על מנת להבין בצורה יותר אינטנסיבי התנהגות הרעלת האנודה Ni-YSZ, ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ניתוח הרעלת גופרית

ספקטרום העכבה מוצג באיור 5 מראה כי הרעלת גופרית היא משטח או תופעת interfacial ולא אחד שמשפיע על הכמות הגדולה של החומר. באופן ספציפי, ההרעלה המהירה של האלקטרודה רשת ניקל (איור 6) עשויה לנבוע מהחשיפה הישירה של אלקטרודה ניקל לדלק, הגז וגופרית הספיחה הבאה; חילוף גזים לא להגביל את קצב התהליך הזה בדיוק כמו במקרה של האנודה ניקל / YSZ נקבובית עבה. גופרית adsorbed חזק או ב...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו נתמכה על ידי HeteroFoaM המרכז, Frontier אנרגית מרכז מחקר הממומן על ידי משרד אנרגיה האמריקאי, משרד המדע, משרד אנרגיה של יסוד מדעי (BES) תחת מספר פרס DE-SC0001061.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
שם מגיב / חומרים חברה מספר קטלוגים תגובות
רשת ניקל אלפא Aesar CAS: 7440-02-0
רדיד ניקל אלפא Aesar CAS: 7440-02-0
YSZ אבקה TOSOH הרבה לא: S800888B
Ag דבק Heraeus C8710
תחמוצת בריום סיגמה אולדריץ 1304-28-5
חוט כסף אלפא Aesar 7440-22-4
אצטון VWR 67-64-1
אתנול אלפא Aesar 64-17-5
UHP H 2 Airgas 99.999% טוהרים
100 עמודים לדקה H 2 S / H 2 Airgas תמהיל מוסמך מותאם אישית
סוג n סי קצה AFM MikroMasch NSC16 10 רדיוס עצת ננומטר
Au מצופה קצה AFM MikroMasch CSC11/Au/Cr רדיוס עצת ננומטר 20-30
ראמאן ספקטרומטר Renishaw RM1000
אר יון ליזר ModuLaser StellarPro 150
ליזר He-Ne Thorlabs HPL170
מיקרוסקופ כוח אטומי Veeco Nanoscope IIIA
עובר שלב ראמאן לפני מדעי H101RNSW
מיקרוסקופ אופטי ליקה DMLM
במיקרוסקופ אלקטרוני סורק ליאו 1550
צינור תנור מערכות בדיקה של Applied 2110
לטש ברית מוצרי הייטק MetPrep
6 מיקרומטר גריסת תקשורת ברית מוצרי הייטק 50-50040M
3 מדיה פוליש מיקרומטר ברית מוצרי הייטק 90-30020
1 מדיה פוליש מיקרומטר ברית מוצרי הייטק 90-30015
0.1 תקשורת פוליש מיקרומטר ברית מוצרי הייטק 90-32000
ראמאן קאמרי Harrick מדעי HTRC

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Minh, N. Q. Solid oxide fuel cell technology-features and applications. Solid State Ionics. 174 (1-4), 271(2004).
  2. Liu, M., Lynch, M. E., Blinn, K., Alamgir, F., Choi, Y. Rational SOFC material design: new advances and tools. Materials today. 14 (11), 534(2011).
  3. Zhan, Z. L., Barnett, S. A. An octane-fueled solid oxide fuel cell. Science. 308, 844(2005).
  4. Huang, Y. H., Dass, R. I., Xing, Z. L., Goodenough, J. B. Double perovskites as anode materials for solid oxide fuel cells. Science. 312, 254(2006).
  5. Yang, L., Wang, S., Blinn, K., Liu, M., Liu, Z., Cheng, Z., Liu, M. Enhanced Sulfur and Coking Tolerance of a Mixed Ion Conductor for SOFCs: BaZr0.1Ce0.7Y0.2-xYbxO3-d. Science. 326, 126(2009).
  6. Liu, M. F., Choi, Y. M., Yang, L., Blinn, K., Qin, W., Liu, P., Liu, M. L. Direct octane fuel cells: A promising power for transportation. Nano Energy. 1, 448(2012).
  7. Cheng, Z., Wang, J. -H., Choi, Y. M., Yang, L., Lin, M. C., Liu, M. From Ni-YSZ to sulfur-tolerant anodes for SOFCs: electrochemical behavior, in situ characterization, modeling, and future perspectives. Energy & Environmental Science. 4 (11), 4380(2011).
  8. Blinn, K. S., Abernathy, H. W., Li, X., Liu, M. F., Liu, M. Raman spectroscopic monitoring of carbon deposition on hydrocarbon-fed solid oxide fuel cell anodes. Energy & Environmental Science. 5, 7913(2012).
  9. Abernathy, H. W. Investigations of Gas/Electrode Interactions in Solid Oxide Fuel Cells Using Vibrational Spectroscopy [dissertation]. , Georgia Institute of Technology. (2008).
  10. Pomfret, M. B., Owrutsky, J. C., Walker, R. A. High-temperature Raman spectroscopy of solid oxide fuel cell materials and processes. Journal of Physical Chemistry B. 110 (35), 17305(2006).
  11. Cheng, Z., Liu, M. Characterization of sulfur poisoning of Ni-YSZ anodes for solid oxide fuel cells using in situ Raman microspectroscopy. Solid State Ionics. 178 (13-14), 925(2007).
  12. Li, X., Blinn, K., Fang, Y., Liu, M., Mahmoud, M. A., Cheng, S., Bottomley, L. A., El-Sayed, M., Liu, M. Application of surface enhanced Raman spectroscopy to the study of SOFC electrode surfaces. Physical Chemistry Chemical Physics. 14, 5919(2012).
  13. Dresselhaus, M. S., Jorio, A., Hofmann, M., Dresselhaus, G., Saito, R. Perspectives on Carbon Nanotubes and Graphene Raman Spectroscopy. Nano Letters. 10, 751(2010).
  14. Su, C., Ran, R., Wang, W., Shao, Z. P. Coke formation and performance of an intermediate-temperature solid oxide fuel cell operating on dimethyl ether fuel. Journal of Power Sources. 196, 1967(2011).
  15. Cheng, Z., Abernathy, H., Raman Liu, M. Spectroscopy of Nickel Sulfide Ni3S2. Journal of Physical Chemistry C. 111 (49), 17997(2007).
  16. Yang, L., Choi, Y., Qin, W., Chen, H., Blinn, K., Liu, M., Liu, P., Bai, J., Tyson, T. A., Liu, M. Promotion of water-mediated carbon removal bynanostructured barium oxide/nickel interfaces in solid oxide fuel cells. Nature Communications. 2, 357(2011).
  17. Kumar, A., Ciucci, F., Morzovska, A., Kalinin, S., Jesse, S. Measuring oxygen reduction/evolution reactions on the nanoscale. Nature Chemistry. 3, 707(2011).
  18. Kumar, A., Arruda, T. M., Kim, Y., Ivanov, I. N., Jesse, S., Bark, C. W., Bristowe, N. C., Artacho, E., Littlewood, P. B., Eom, C. B., Kalinin, S. V. Probing Surface and Bulk Electrochemical Processes on the LaAlO3-SrTiO3 Interface. ACS Nano. 6 (5), 3841(2012).
  19. Katsiev, K., Yildiz, B., Balasubramaniam, K., Salvador, P. A. Electron Tunneling Characteristics on La0.7Sr0.3MnO3 Thin-Film Surfaces at High Temperature. Applied Physics Letters. 95 (9), 092106(2009).
  20. Jesse, S., Kumar, A., Arruda, T. M., Kim, Y., Kalinin, S. V., Ciucci, F. Electrochemical strain microscopy: Probing ionic and electrochemical phenomena in solids at the nanometer level. MRS Bulletin. 37 (7), 651-65 (2012).
  21. Datta, S. S., Strachan, D. R., Mele, E. J., Johnson, A. T. Surface Layers and Layer Charge Distributions in Few-Layer Graphene Films. Nano Letters. 9, 7(2009).
  22. Coffey, D. C., Ginger, D. S. Time-resolved electrostatic force microscopy of polymer solar cells. Nature Materials. 5 (9), 735(2006).
  23. Nakamura, M., Yamada, H. Roadmap of Scanning Probe Microscopy. Morita, S. , Springer. Berlin. (2007).
  24. Girard, P. Electrostatic force microscopy: principles and some applications to semiconductors. Nanotechnology. 12, 485(2001).
  25. Rasmussen, J. F. B., Hagen, A. The effect of H2S on the performance of Ni-YSZ anodes in solid oxide fuel cells. Journal of Power Sources. 191 (2), 534(2009).
  26. Zha, S. W., Cheng, Z., Liu, M. L. Sulfur poisoning and regeneration of Ni-based anodes in solid oxide fuel cells. Journal of The Electrochemical Society. 154 (2), B201(2007).
  27. Liu, M. F., Ding, D., Blinn, K., Li, X., Nie, L., Liu, M. L. Enhanced performance of LSCF cathode through surface modification. International Journal of Hydrogen Energy. 37 (10), 8613(2012).
  28. Park, H., Li, X., Blinn, K. S., Liu, M., Lai, S., Bottomley, L. A., Liu, M., Park, S. Probing coking resistance from nanoscale: a study of patterned BaO nanorings over nickel surface. , In preparation (2012).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

Solid Oxide Fuel CellsRaman SpectroscopyScanning Probe MicroscopyElectrochemical PerformanceSulfur PoisoningCarbon DepositionAtomic Force MicroscopyElectrostatic Force MicroscopyIn Situ AnalysisElectrode Surface Mapping

מאמרים קשורים