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World File Search System阴极中毒
2024 - 阿米莉亚·埃尔哈特研究员
Hamda Al-Ali 是伦敦帝国理工学院帝国等离子推进实验室的博士候选人。她的研究重点是新型高功率等离子推进系统的设计和实验鉴定：球形托卡马克推进器。这项创新技术的灵感来自球形托卡马克和磁约束聚变的工作原理。推进器受益于高推进剂电离和利用率，并与多种推进剂兼容，包括水等分子绿色推进剂。球形托卡马克推进器的无电极设计消除了与电极存在相关的问题，例如电极腐蚀和阴极中毒，从而延长了其使用寿命，同时提供了高比冲，以增加有效载荷质量分数并降低航天器发射成本。这些特性和能力使其成为深空探索任务的有吸引力的候选者。这项技术将实现高效的行星际空间探索，并使星际旅行更加可行。
减轻固体氧化物燃料电池中使用的不锈钢互连降解的策略
互连是固体氧化物燃料电池（SOFC）的重要组成部分，在那里它们将单个细胞电气连接以形成燃料电池堆栈。它们是造成整体堆栈成本和燃料电池寿命有限的主要贡献者，因此，在互连水平上进行的改进可以进一步推动SOFC的商业化。互连的有限寿命与当今使用的材料，铁素体不锈钢（FSS）有关。fss互连比以前使用的陶瓷更具成本效率，但是它们在SOFC中普遍存在的条件下降解：高温在600°C和850°C之间，以及P（O 2）梯度。发生的某些腐蚀现象，例如CR蒸发和连续的氧化物量表生长，分别会对阴极中毒引起的细胞性能负面影响，分别增加了电阻。已经发现这些现象通过涂层（例如（CO，MN）3 O 4（MCO）涂层或反应性元素涂层（例如CE）来有效地减轻。本论文在三个方面审查了这些涂层：（i）半导体尖晶石涂层影响互连的电阻，或者与在其下方持续生长的Cr 2 O 3比例相比，其电导率可忽略不计； （ii）即使在中等温度下，即使在涂层中也破裂，即650°C和750°C，或者使裂缝持续存在并增加Cr蒸发； （iii）是最先进的CE/涂层（10 nm Ce/640 nm Co）的长期稳定性，是否在35 000小时后具有有效。第二个方面不仅要了解腐蚀行为很重要，而且还允许大规模卷到滚动的PVD涂层，这比批处理涂层更具成本效益。在这项工作范围内阐明的另一种腐蚀现象是双重大气效应。如果FSS暴露于双重气氛，即与FSS暴露于仅空气大气相比，一侧的空气和另一侧的氢。关于为什么提出双重气氛效应的新理论，并通过排除所有其他可能性而间接验证它。讨论了影响双重大气效应的因素，并显示了双重大气效应如何部分缓解。