The microstructure and properties of solid oxide fuel cell (SOFC) connected to the fabrication process are discussed in this paper. In this research, we investigate the relationship between electrochemical performance in solid oxide fuel cells and the evolution of the morphology of its electrodes. This work fabricated a planar multilayer anode-supported, anode functional layer (AFL), electrolyte, and cathode solid oxide fuel cell through slurry-based 3D printing. After drying and sintering, scanning electron microscope (SEM) images a multilayer porous structure with large pores up to several microns and smaller pores of 100 nm, and the constituent particles' microstructure for anode-cathode layers were observed. The electrolyte layer structure was dense and without pores. In the study of electrochemical properties, the maximum power density at the output voltage of 0.5 V was achieved at 0.84 W/cm2 at an open-circuit voltage (OCV) of 1.06 V at 800 °C with H2 gas as fuel. The impedance curve values under open-circuit voltage were 0.23 V and 1.25 V at high and low frequencies, respectively. پرونده مقاله

تاکنون روش‌‌های متنوعی برای ساخت پیل‌های سوختی اکسید جامد معرفی شده‌اند. در این پژوهش از تکنولوژی چاپ سه بعدی (3 D printing) برای تولید پیل‌های سوختی اکسید استفاده گردیده است. در همین راستا ابتدا چاپگر سه بعدی مناسبی که توانایی چاپ دوغاب لایه‌های آند، کاتد و الکترولیت با ضخامت و سرعت مورد نظر را داشته باشد، ساخته شد. سپس دوغاب مناسب متشکل از مواد NiO-YSZ برای لایه‌ آند، YSZ برای لایه الکترولیت و LSM برای کاتد، به همراه حلال و افزودنی‌های مناسب تولید گردید و با استفاده از چاپگر سه بعدی لایه نشانی لایه‌ها صورت گرفت. پس از تشکیل پیل، خشک کردن و سپس تف‌جوشی1 لایه‌ها انجام شد. در ادامه برای تشخیص عناصر موجود، تعیین ریز ساختار، دانسیته و ضخامت لایه‌ها، آزمایش SEM، Mapping، EDS و XRD صورت گرفت. منحنی I-V-P با جریان ثابت اکسیژن نشان داد که در دمای OC800 بیشترین توان چگالی در حدود W/cm2 84/0 و در محدوده ولتاژ 5/ 0 ولت وجود دارد. منحنی امپدانس نیز تحت ولتاژ مدار باز و در فرکانس بالا، مقداری برابر 23/0 و در محدوده فرکانس پایین، مقدار 25/1 را نشان داد. با انجام آزمون کشش، مدول یانگ پیل GPa 111 و استحکام شکست و استحکام تسلیم به ترتیب در حدود MPa 137 و MPa 120 به دست آمد. پرونده مقاله