تاریخچه پیل‌سوختی اکسید جامد (sofc)

[mohammadtasisat]

در سال 1899 اولین اکسید جامد با خاصیت هدایت یونی توسط نرنست با فرمول (ZrO2)0.85 (Y2O3)0.15 ساخته شد. درسال 1937 بار و پریس این مواد را برای ساخت اولین پیل‌سوختی اکسید جامد مورد استفاده قرار دادند. آند در این پیل‌سوختی از جنس کک و کاتد از جنس اکسید آهن بود و دمای کارکرد این پیل‌سوختی1050 درجه سانتیگراد و گازهای واکنش دهنده در این پیل‌سوختی هیدروژن و هوا بودند. دانسیته جریان 1 و ولتاژ تولیدی سل mV 650 بود.
در تحقیقات بعدی ویسبارت و روکا پیل‌سوختی اکسید جامدی را تهیه کردند که در آن زیرکونیا پایدار شده توسط کلسیم به عنوان الکترولیت استفاده شده بود. در این نوع پیل‌سوختی هیدروژن و هیدروکربن‌ها به عنوان سوخت مورد استفاده قرار گرفتند. مقاومت لایه ضخیم الکترولیت، ولتاژ خروجی را محدود می‌کرد.
در سال 1940 شرکت روسی Davtyan از ترکیب شن مونازیت با کربنات سدیم، تری اکسید تنگستن به منظور افزایش هدایت‌پذیری و مقاومت مکانیکی استفاده نمودند.
اولین سری پیل‌سوختی اکسید جامد (SOFC) توسط آرچر و همکارانش در سال 1965 تولید شد. توان این پیل 100 وات و الکترولیت آن زیر‌کونیای پایدار شده توسط کلسیم بود و الکترودها از جنس پلاتین سینتر شده بودند. الکترودهای گران قیمت پلاتین که در ابتدا در این نوع پیل‌سوختی مورد استفاده قرار می‌گرفت، با الکترودهایی از جنس سرمیت (مخلوط سرامیک و فلز) نیکل و زیرکونیا جایگزین شدند. الکترودهایی از جنس اکسیدهای فلزی هادی الکتریسته نیز مورد آزمایش و بررسی قرار گرفتند.
در اواخر سال 1950، تحقیقات در زمینه فن‌آوری اکسید جامد در سازمان مرکز صنعتی در Hague، هلند و اتحادیه شرکت‌های ذغال سنگ در پنسیلوانیا و جنرال الکتریک روند پرشتابی را آغاز کرد.
شرکت وستینگهاوس در سال 1962 از اکسید زیرکنیم و اکسید کلسیم استفاده نمود. امروزه در حدود 40 شرکت در زمینه پیل‌سوختی اکسیدجامد به تحقیق و توسعه مشغول هستند.(برگرفته از سایت انرژی های نو)