Realizacja projektu NEXTH2 wiązała się z szeregiem wyzwań technologicznych i materiałowych, wynikających zarówno z zaawansowanego charakteru stosowanych technik, jak i złożoności procesów konstrukcyjnych.
 |
Pierwszym wyzwaniem było skalowanie technologii wytwarzania kompozytowych elektrod powietrznych. Przeniesienie rozwiązań opracowanych w skali laboratoryjnej (ogniwa 50 mm x 50 mm) do pełnowymiarowych ogniw o wymiarach 110 mm x 110 mm wymaga zachowania jednorodności struktury oraz porowatości warstw przy jednoczesnym zapewnieniu ich wysokiej adhezyjności do podłoża. Problematyczne jest również dopasowanie właściwości mikrostrukturalnych i rozszerzalności termicznej warstw elektrody do pozostałych komponentów, szczególnie w warunkach wysokiego obciążenia prądowego.
|
 |
Kolejne wyzwanie dotyczy implementacji i optymalizacji metody druku 3D z past do wytwarzania uszczelnień stosów SOE. Kluczowe jest opracowanie materiałów kompozytowych o właściwościach reologicznych pozwalających na precyzyjne formowanie struktur podczas procesu druku, przy jednoczesnym zachowaniu stabilności nadrukowanych ścieżek i ich kompatybilności z innymi elementami stosu. Optymalizacja procesu, w tym parametrów takich jak prędkość druku, ciśnienie podawania pasty oraz kontrola grubości i jakości uszczelnień, jest niezbędna do osiągnięcia wymaganej trwałości i efektywności produkcji. Ponadto wyzwanie stanowi dobór ilości dodatku ceramicznego do proszku szklanego tak, aby zachować odpowiednią gazoszczelność i zwilżalność uszczelnień.
|
 |
Ostatnim istotnym aspektem jest wyznaczenie i zrozumienie wpływu jednoczesnych modyfikacji mikrostrukturalnych i materiałowych na wydajność oraz żywotność ogniw SOC. Precyzyjne dopasowanie parametrów elektrochemicznych oraz minimalizacja zjawisk degradacyjnych są kluczowe dla uzyskania parametrów pracy odpowiadających technologiom state-of-the-art. |
Rozwiązanie tych problemów wymaga interdyscyplinarnego podejścia, obejmującego sprzężenie badań eksperymentalnych, zaawansowanego modelowania numerycznego oraz testów w rzeczywistych warunkach pracy SOE.