Badanie wpływu mikrostruktury i składu chemicznego na właściwości katalityczne porowatych elementów węglanowych ogniw paliwowych

Numer: 2017/27/B/ST8/02763
Program/Konkurs: OPUS
Jednostka finansująca: NCN
Kierownik projektu: dr hab. inż. Tomasz Wejrzanowski, prof. PW
Funkcja: lider
Czas realizacji: 2018-2021

Opis
Celem projektu jest określenie wpływu mikrostruktury i składu chemicznego na procesy katalityczne w materiałach węglanowego ogniwa paliwowego. W ramach projektu innowacyjne materiały (zmodyfikowana mikrostruktura i skład chemiczny) zostaną wytworzone metodą odlewania z gęstwy i scharakteryzowane przy użyciu metod bezpośrednich (mikroskopia elektronowa i tomografia komputerowa) i pośrednich (porozymetria, dyfrakcja rentgenowska). Obrazy 3D, otrzymane z tomografii rentgenowskiej posłużą jako dane wejściowe dla reprezentatywnych modeli mikrostruktury, które z kolei zostaną wykorzystane do modelowania procesów zachodzących w trakcie pracy ogniwa MCFC (transport masy i efekty kapilarne). Jednocześnie, modelowanie w skali atomowej posłuży do otrzymania ilościowych zależności pomiędzy składem chemicznym i właściwościami katalitycznymi. Wyniki modelowania i charakteryzacji będą na bieżąco stosowane i weryfikowane poprzez testowanie sprawności elementów ogniwa. Dedykowana i unikalna aparatura do badań sprawności ogniw umożliwi ocenę jakości opracowanych elementów ogniwa w rzeczywistych warunkach pracy. Wyznaczona zostanie charakterystyka napięciowo prądowa dla zmiennych obciążeń, a wyniki pozwolą na kalibrację opracowanych modeli. Bazując na zrozumieniu relacji struktura-właściwości, zaproponowane zostaną innowacyjne materiały, pozwalające uzyskać wyższą sprawność.