As current environmental challenges are gaining increased attention, development of clean energy solutions is becoming one of the essential strategies to keep within the boundaries of established environmental policies. Solid oxide cell (SOC) technology can provide clean energy conversion and storage when hydrogen is the energy carrier. The high total energy conversion efficiency resulting from the high operation temperature of SOCs make the technology promising, but material costs must be reduced to make it commercially viable. Therefore, this thesis aims to study the long- term performance of a novel cost-optimized cell interconnect at 650 and 850 °C. At high temperatures, chromium evaporation from the interconnect result in electrode poisoning, which may be mitigated by application of a protective coating. The studied interconnect is an AISI 441 steel with some different pre-oxidized copper and iron spinel coatings. Sample analysis was made mainly with scanning electron microscopy coupled with energy dispersive X-ray spectroscopy and X-ray diffraction. It was found that the most promising pre-oxidation treatment was 24 h at 750 °C and that chromium migration was restrained at 650 °C long-term treatment but not at 850 °C where it wasfound available for evaporation at the surface. / När samtida milljöutmaningar får ökad uppmärksamhet blir gröna energilösningar en av de viktigaste strategierna för att hålla sig inom satta gränser från etablerade miljöriktlinjer. Teknologin bakom fastoxidceller, eller solid oxide cells (SOCs), kan bidra med grön omvandling och lagring av energi när energibäraren är väte. Den höga totala omvandlingseffektiviteten, som kommer med den höga verkningstemperaturen, gör SOC till en lovande teknologi, men materialkostnaderna måste först reduceras innan den blir komersiellt gångbar. Därför syftar detta examensarbete till att undersöka prestandan av en ny, kostnadsoptimerad cellinterkonnektor på lång sikt i 650 och 850 °C. Vid höga temperaturer förångas krom från interkonnektorn, vilket leder till elektrodförgiftning, men kan mildras genom applicering av en skyddande beläggning. Den undersökta interkonnektorn är ett stål som betäcknas AISI 441 belagt med några olika föroxiderade beläggningar av koppar- och järnspinell. Proverna analyserades i huvudsak genom svepelektronmikroskopi kobinerat med energidispersiv röntgenspektroskopi och röntgendiffraktometri. Det visades att den mest lovande föroxideringsbehandlingen var 24 h i 750 °C och att krom förblev återhållet vid 650 °men inte vid 850 °C då det fanns tillgängligt för förångning vidytan.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-279130 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Larby, Line |
| Publisher | KTH, Materialvetenskap |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2020:463 |
Page generated in 0.0028 seconds