此次短修研究的重點特別著重在與固體氧化物燃料電池(SOFC)相關的研究,研究主題之一為:SOFC對流強化之設計,強化對流可以增進燃料電池內之質傳(masstransfer),改善燃料電池能量密度(powerdensity)太低之現象,亦可增進電池操作時之熱釋放率,進而提升SOFC之性能。研究工作分數值模擬及實驗測試兩部分,其中數值的部分是要發展出一套可以設計及模擬SOFC流場之數值工具。目前數值的工作已初步規化出燃料輸入流道之對流強化設計,但仍待相關的實驗測試的驗證及進一步的改進。至於實驗工作的部分,則因SOFC係屬高溫操作(800~1000℃)之燃料電池,實驗分成兩部份進行:(1)低溫測試,用於分析、研究SOFC燃料(天然氣或氫氣)輸入流道與具多孔性材質陽極之間的質傳現象。(2)高溫測試,用來探討電池於真實操作之情況下,質傳對SOFC整體性能之影響。上述之設計及模擬數值工具之實用性,須經由低溫及高溫之實驗測試的驗證。這次的短修期間也參與一些有關SOFC製造之研究工作,探討何利用PSD(PlasmaSuspensionDeposition)的技術製作SOFC的電解質層(YSZ:Yttria-StabilizedZirconia)、陽極層(YSZ/NiO)及陰極層(LaMnO3/Sr)。利用PSD製作SOFC首先面臨的挑戰是有關SuspensionDroplets霧化(Atomization)現象的探討,接著是Plasma-Droplet、Droplet-Droplet及Particle-Particle之間交互作用現象的研究等,它是一項較為挑戰且期程較長的研究工作,所必須用到的實驗量測設備甚多,包含PhaseDopplerParticleAnalyzer(PDPA)、High-SpeedPhotography、IRCamera、In-FlightsamplingProbe等,這是一項必須長時間投入的研究工作,而且它同時也是一項昂貴的研究工作。另外短修期間也參與一些有關質子交換膜燃料電池(PEMFC),的研究工作,初步找到了解決了PEMFC在操作中,經常會因一氧化碳(CO)濃度太高而使白金觸媒中毒的問題。 |