NASF/AESF基础研究项目#123:电化学应用-第三次季度报告-第一部分

通过
Majid Minary Jordan*

AESF基金会研究局的注解

NASF-AESF基础研究委员会选择了一个电解开发氢燃料电池和电解电池低成本可扩展制造过程项目,用于清洁交通和分布电源应用。^华府季度报告覆盖2022年7-9月的工作 自2022年1月项目启动以来,项目主管Majid Minary Jordan附属亚利桑那州立大学,IraA工程学院机械工程副教授富尔顿工程学院

7-9月小区Minary决定搬进达拉斯得克萨斯大学故此,本报告覆盖时间压缩从7月1日至2022年8月8日

与学术合同标准实践一样,赠款将跟随获奖教授Minary)从后勤上讲,2022年8月8日至10月1日没有工作UTD于10月1日启动赠款工作,工作将持续三年四分之四,待董事会逐年批准后再继续工作

成绩季度

过渡期间编写并提交同行评审陶瓷杂志供发布。下文是审查论文第一部分。第二部分将于2023年1月发布。可打印版PDF来.

固态氧化电解槽制造和固态氧化电解槽实现电解氢经济实现全局去碳化-第一部分

通过
Majid Minary Jordan
机械工程系
得克萨斯大学达拉斯
理查森 美国得克萨斯州

ABSTRACT ABSTRACT

固态氧化电解电池和固态氧化燃料电池是实现全球“Hydrogen Economy”的主要高温设备。设备固有多质化(选题和选题)。多层配置(几微米到数以百计)和对每一层的不同形态学需求(多度和密度化)。邻接层应显示化学和热兼容性及高温机械稳定性相加需要堆积多单元以产生合理电量阻碍全球广泛使用这些装置的最关键障碍是其高成本和问题及其可靠性和耐久性由于其复杂架构和严格要求,添加制造建议可作为一种技术路径,以便低成本生产耐用设备实现规模经济目前没有单片AM技术能完全打印3D这些设备,或更难打印栈层文章概述Am生产SOECs和SOFCs的可行路径所必须克服的挑战提供建议链表便利这种努力

关键字SOEC、SOFC、氢经济、可再生能源、去碳化、添加制造、市场竞争力、扩增和高容量制造

开工导 言

氢作为全球经济中重要的化学原料,对运输、钢生产、发电和电网服务负载平衡的需求日益增加最近,全球对“Hydrogen经济”进行了大量投资,这反过来将推动洁净氢技术的制造和回收举例说 在美国 能源局的'Hydrogenshot'任务重中型车辆远程运输、高温热、能源存储和空气和海洋运输合成燃料等部门是耗能强难解碳化部门氢气已被提议为这些行业去碳化的关键能源选择(图1)。

水原是最简单元素但它本身并不存在。必须通过化学反应生成含有该化学反应的复合物目前,世界大部分氢气(~95%)由蒸气甲烷改制产生,释放温室气体CO₂.电解氢(无污染)比使用SMR过程生成的氢贵^一号今日氢市场每年约1,000万公吨和65-100MT/yr全球然而,全球氢总产量中只有约2%是通过电解生成的。电解氢市场到2050年可大幅增长到至少100MT/yr,以满足未来潜在需求并帮助难以去碳化部门满足市场规模 美国电解器容量从今日0.17千兆瓦升至2050年1,000千兆瓦-或复合年增20%2021至2050年,年制造需求超过100千兆瓦/年²此外,50多千兆瓦家用燃料电池在去碳化假设中需要,每年制造需求超过3千兆瓦/yr工序开发投资提高生产规模和工业化将降低电解氢成本

SOFCs和SOECs被视为电化学能量存储转换装置之一,这些装置对氢经济的全球推广至关重要。SOECs为能存储单元,从电水中产生可存储的氢(电解水)、电解CO₂产生CO和氧气 甚至联用电水和CO₂syngas制作₂和氧气³高温电解器使用电量(最好是可再生)和热量(最好是废热或低价热能生成器,如核反应堆),因为它们使用蒸汽操作SOFCs转换存储于燃料中的化学能₂高管 高管₄直接电化响应(通过氧化燃料)SOFCs通常由大约40-60个单细胞组成,每单元产生近25W,并连成单模块⁴

现有技术的关键屏障是制造时间和成本、质量保证和质量控制以及栈耐用性尽管效率高,但全球市场推广这些装置目前缺乏规模经济氢经济的效益最佳表现方式是大规模跨多项应用部署与替代能源系统相比,这些装置的高成本也许是阻碍其广度应用的最重要因素。

SOFCs和SOECs及其栈几何复杂,固有多质多层设备细胞由稀活性元素组成(~10-50微米电解码和~50-300微米阳极和阴极),成分和微结构不同(poorose阳极和阴极密电解法)。百多步可参与全栈传统制造过程,包括磁带播送、屏幕打印、滑动播送、滑动喷洒、喷雾热解、浸泡布局、薄膜沉降、化学渗透和前解除催化素以及激光割去编译磁带、打孔、粘贴、堆栈和点火/插接^5-7多步化大多需要人工输入和多联印低可靠性、耐用性和可复制性、高成本和长时上市(图2)。在全球范围内适应这些装置需要制造技术来减少栈内细胞组件数,降低处理温度,减少处理步骤数并缩短整体处理时间这些改进可提高吞吐量并降低规模生产成本²

开发或应用适当添加剂制造技术有可能降低制造成本,减少常贵原材料的浪费,提供环境友好型材料和处理方法的使用并使用低溶剂AM技术可减少阶梯数并产生更持久和可靠的设备AM技术的另一长处可能是增强设计空间以安装效率更高的设备,例如使复杂地理特征超出平面和管状机或增强电化学响应站点表面积和增强特能⁸3D制造SOFCs电极热机建和3D人工复合电极合理设计指向3D打印提高性能的好处,如果考虑某些设计标准的话。⁹¹⁰

鉴于SOEC和SOFC产业基本新生性质,关于供应链需要和约束的数据有限。^一号高容量生产这些能源装置需要建立多行业供应链支持组件、材料和设备²某些细胞材料和组件如互连可能面临供应链问题,同时考虑互连更容易退化(破解、淡化和涂层插孔)。AM允许分布式制造提升供应链中的某些关注

文章的目的是简要概述AM成为生产这些能源装置可行路径所应克服的挑战目的是帮助识别当前瓶颈和所需研发策略,这些策略将导致这些技术成熟并大规模生产这些装置。提供建议列表以方便这些努力。本文章不深入讨论各种AM进程及其工作原理鼓励阅读者参考对各种过程更集中审查^511-16

二叉SOECs和SOFCs组件和需求

基本级电化装置由电解码和二电极组成(阳极和阴极)。完整单元和栈也需要互连和封存材料电解层和电极应有适当的厚度以减少电阻和扩散阻抗微结构以及在一定程度上这些设备功能材料的厚度主要制约设备性能¹⁷电解法为纯陶瓷,阳极和阴极为陶器-金属复合物(cermet)。密薄电解法将氧化气体与燃料气体分离细胞支持电极时,电解层厚度可大减(微数微数),从而显著降低细胞整体奥密抗药性薄电解法限制三维打印技术应用数阴极和阳极混合电解物和电极物,偏向于减少极化和扩展三相边界

兹罗₂ytrium(Y)或scraia(Sc)是800摄氏度以上氧离子导体ystria稳定化zirconia(YSZ)目前是SOFCs和SOECs电解素YSZ一般介质范围为1300-1500摄氏度^18号ScSZ和Gadliumdoced ceria也被用作电解法^19号电解液必须足够稠密以避免燃料/毒气泄漏电极并减少电解液中对氧离散的抗药性电解电流电子传导率应低,以防止流出损耗电解密度与漏洞相关联,在电导性方面起重要作用。电解液中法条、针孔和其他缺陷可大幅降低电池电化学性能电解陶瓷的交接步骤因此至关重要

nickel-YSZ(Ni-YSZ)定值符用SOFC和SOEC阴极用法(两个设备都考虑燃料电极)。YSZ陶器使用此词提供传导和结构支持,Ni函数催化器和电子导电器^20码SOFC阴极和SOEC阳极(或氧电极)可编译混合导体,如lanthanum-centium钴肥料或lanthanum-centium钴LSCF混合电传器能快速氧离电传电促减氧反应为高度活性催化丰度带LaMnO₃内置YSZ可用于低难度应用LSM与YSZ相容性低化学反射率和类似热向YSZ扩展系数在本案中,LSM提供电子传导和催化功能,YSZ提供电传分解在某些设计中,电解法和LSCF阴极间使用缓冲层加丁倾覆cera为防止氧电极材料和YSZ发生反应,还可使用GDC薄层(0.1-5-m)。³

SOFCs和SOECs回收循环经济方面,Ni和Lanthanum元素在有环境重负的材料中加以考虑。循环经济方法的回收和考量可补偿这些重负(估计~70%)。^21号

阴极和阳极多孔电导性,应拥有高催化活动来减少燃料氧化和氧气,这就需要高密度电化学反应点或三相接分界tPBs漏洞性需要提供批量运输路径i.e.传播气体燃料和副产品电极极化包括ohmic、激活和集中极化,应优化以整体最小化细胞极化^22号电传性、三相边界和孔隙性分别相关容积百分比(vol%)是一个重要因素此外,适当连通性(开闭)孔口、孔尺寸分布和孔浮度等因素在影响极化特征方面起着主导作用。

稀疏性常由稀疏式碳素、短碳纤维、聚合体球体、面粉、大米和淀粉等提供,此外还有NiO对Ni生成孔^22号总体而言,大孔虫(t20m)比小孔虫(几微米)有效^22号一定流出量对生成开放渗透孔网络十分必要,它常为~30卷还建议使用含有两个或两个以上孔前不同尺寸的复合孔前可增强孔网连通性并定制缩水运动学^22号冻结播客等其他方法也可以用来生成孔孔冷凝孔因冰沉入水槽而产生^23号

互连分层分布于单单元并分串连接互连在高温下接触细胞氧化和下降侧面,因此,从稳定性方面看,除其他细胞构件外,对材料需求最强通常在这些设备中使用两种互连式金属氧化物和陶瓷氧化物^24码陶瓷环境下更稳定化(特别是长期稳定化)与金属相比,电传率较低,费用昂贵。金属互连成本低 电导率高但它们比高温陶瓷稳定提高金属互连性稳定性的一个方法就是加注保护陶瓷层,包括氧化物、百草枯和脊柱最常用互连用陶瓷包括lanthanum和ytriumchromites₃和拉克罗₃并遍历式半导体^24码AM过程这些特殊陶瓷非常有限这些材料面临的主要挑战一直是难点缀环氧化物,因为Cr-O物种蒸发使Sr-O过程复杂化

电工不锈钢(FSSs)优选金属,因为它们成本低、CTE优、易制造并形成高电导量氧化物高操作温度下铬蒸发一直是一个重要的约束因素。原生二氧化铬积聚增加SOFC阴极的Ohmic抗药和铬中毒,是这些装置中的两个主要退化机制^24码高温热稳定性和良好电导性也正在考虑互连

Sealant系统是这些设备的另一个重要组件,尚未报告AM进程通常,这些设备最大工作温度由密封件玻璃切换温度决定。气密密封器提供电绝缘(防短路电阻)并防止混合燃料和氧化剂玻璃环密封剂成本低并具有可接受性能和稳定性(在递减和氧化环境)。^25码密封物的热属性包括CTE、玻璃转换温度、晶化温度和熔点是选择密封物的限定参数glas-cerami密封剂组成化学连接相邻组件,因此操作期间不需要外部加载密封物提供低成本合理稳定性,并因组成变化而灵活设计通过插接实现局部晶化可实现设备操作温度,结果产生密封密封当前,玻璃魔力编译法包括滚动投送法、按转投法、旋转投送法等密封器和互连用陶瓷材料制成正因如此,有可能开发基于全陶瓷和阳台的AM过程

3级当前文献报告SOFCs和SOECs添加制造

数个AM进程被用于三维打印这些设备,尽管多半用于局部设备¹³¹⁶方法包括喷墨打印^1126-41立体平面摄影⁸⁴²和数字光处理^18,43内喷墨打印目前为常用法印刷机体和功能层迄今都平面化, 至今还没有报告高级三维配置可能获取更高特效多数报告都来自SOFCs然而,考虑到这些设备在结构操作方面非常相似,流程可应用到打印SOECs上。

3.1.墨水打印

文献中广泛报道SOFC组件的墨喷打印关于喷墨打印燃料电池的第一个报告可追溯到2008年,其中作者用商业NiO-YSZ阳极支持打印NiO-YSZ中间层和YSZ电解层^44号自那以来,SOFCs各种组件使用墨喷打印打印,包括电解法^29404144aode微柱^45码氧化阴极和复合阴极^2832-34中间阴极层^35码阴极层间电解^30码极电解析^36号连全SOFC²⁶事实证明,喷墨打印可使用电化学性能与传统处理方法一致制作完整的SOFCs^30码电解层加厚子微子²⁶向数微米范围报告多数墨迹单元格支持aode^{26 44 45}通常使用屏幕打印或刷子涂层等传统制造过程添加其他层除打印结构外,墨喷打印还被用于注入或渗透其他化学物(如ytrium-dept^31号

法兰多斯et al.打印微柱数组和平方层,优化墨组成,并分层结构最小特征尺寸35微米²⁹汉市et al.使用商业低成本办公打印机(HP喷墨打印机)打印全阳极支持SOFC和子微薄YSZ电解²⁶合成墨水时,作者使用粒度分布范围为0.15-0.19m的陶瓷,小于打印机喷嘴直径²⁶印刷SOFC保有高开路电压和强单微结构电化性能,耐久性测试实现730mW/cm功率输出²650摄氏度低降解率为0.2mV/h

2022年,Jang和Kelsall报告使用喷墨打印3DNio-YSZ结构提高SOFCs性能^45码具体地说,直径50米和双圈间距100米用自定义Nio-YSZ墨水打印获取界碑高度~28微米用于90层打印必威bwei网址作者先编译多孔Nio-YSZ支持粒子,混合粉末与图解化碳孔素并按入粒子并加热800摄氏度之后,NiO-YSZ柱状图层使用喷墨打印机打印支持上,然后用浸泡法用YSZ电解法涂层柱面小粒子大小比基底用以防止喷嘴记录,不使用孔元YSZ电解槽1450度5小时细胞填充时由交错YSZ表面刷新LSM-YSZ墨水,然后在1000C热处理2小时^45码

作者称,在NiO-YSZ柱状结构中,提高电密度不仅会来自较大的电极/电极互连区,而且还会来自Ni-YSZ柱状长TPB内印NiO-YSZ柱子没有漏洞,界碑漏洞仅出自量下降与NiO到Ni相关联,小于基底孔化自孔化低孔度柱可减少气体渗透性,特别是小直径高柱因此需要确定界碑最优高度^45码

黄四郎et al.报表微管SOFCs使用墨喷打印^46号Anode(NiO-YSZ)、电解和阴极层都用喷墨打印成圆柱陶器底板基于剖面SEM图像,阴极和阳极厚度小于30微米。3D打印单元在常量18.5A实现4000多小时长期操作并执行1,000多周期快速热循环无细胞故障^46号

墨喷打印与金属、聚合物、陶瓷和复合墨水兼容需要成本相对较低的设备,常规办公打印机可修改用于此目的。最重要的编程方面包括墨料配制、墨喷沉降、打印优化和墨喷薄膜定性整体参数影响打印电池电化学性能inkjet打印需要“可打印性”墨水,这包含一定色学属性合适的散射物应用来获取“稳定化”墨料以防止沉积和粒子聚积,这可能导致阻塞喷嘴^37号粒子大小应比喷嘴直径小得多可能需要合成定制墨水⁴⁷

SOFC和SOEC设备通过墨喷打印可实现较低的操作温度,因为印刷电极和电解层可以是薄膜(几微米下至子微米),可减少离子传输能量损耗原则上讲,喷墨可向大面积制造量缩放,因为除喷嘴运动外,基流可移到喷嘴下举例说,适当设计墨水打印机可与滚动进程合并

inkjet打印用于打印多功能层,并给不同的交错温度,非所有层都可一步接通,并常使用多步分解举例说,研究aode/node跨层/电子解析结构于14时C共生2hr,打印阴极和阴极跨层后,单元格于12时C共生1hr^30码同行新设计实现单片燃料机栈在制造期间只需要单热处理是大有希望的。^48号

墨水打印机粘度低,因此固态加载量低热喷墨打印(相对于传统电墨打印)可用高固态加载墨水操作,提高打印效率^38号inkjet打印中,通过数字打印文档中“灰度”调整控制打印密度可获取电极所需的孔度^32码构造微结构控LSCF阴极带受控孔度和厚度et al.调整黑白绘图灰度软件发光性或brightnity值从0(bright)调整为255(white)。^32码多卡治打印机可使用类似方法编织带受控构件的复合阴极^三十三具体地说,为打印LSCF/GDC复合材料,LSCF和GDC层的内容和漏洞通过控制打印图像色度和打印周期数调整^三十三作者得出结论,合成阴极中最优量GDC提高氧减速率类似地,还报告了复合阴极墨迹打印法(LSCF-GDC)。复合阴极组成和微结构通过调整墨水源量和修改打印参数来控制^三十三

打印SOECs和SOFCs时,Inkjet打印有自己的固有限制流程仅限于薄膜(图案设计),需要特殊设计才能获取非平面应当指出,微柱式几何方法使用此过程获取^29,45举例说,90层打印获取柱高度为~28m^45码获取更多样本,因为支持需要多打印层,因此耗时底部湿化和胶片固化对打印多层十分重要,应在流程设计中加以考虑。有机溶剂用于某些墨水中,这可能不可取。¹¹大量报告使用水墨打印墨水²⁹⁴⁰⁴¹

3.2 喷气打印

Arosols Jet打印系统还被用于打印SOFCs组件与喷墨打印机相比,这是一个更多卷土重来和费用更高的设备苏基希尼et al.sz电解分元层间沉积并使用NiO和YSZ墨悬浮组成变异^27号系统双原子配置允许点播材料混合以存储分级复合阳极跨层必威bwei网址复合阳极层,作者用YSZ和NiO粉末、溶剂、散射器、绑定器和增塑器编译两墨水,固态加载值~35wtNio-YSZ分级复合沉入YSZ基板并1400摄氏度闭合手贴LSM于1200摄氏分解时使用阴极层填充单元格^27号电化学特征描述前,arogon以5%氢化数小时降低ohmic抗药性并提高电化性能期望通过分级阳极在电解相邻区域存在比Ni大体积分数YSZ^27号

3.3 线性打印

DLP和SL优美地表质量和维精度DLP打印机分辨率一般为~50微米平面(XY平面)^18号层厚度为25m^18号至50微米^43号SOECs和SOFCs使用基于平面印刷机获取薄电解层(~5-10m),因为往往需要多层才能获取结构合理机械性能因此,这些流程(DLP和SL)不宜实现薄电解法(并由此降低ionic损耗)。电解层稠密后,当前关于这些设备平面打印的报告全靠电解法支持^8184243这些报告印刷电解层厚度介于200微米至500微米不等。^8184243

如果DLP和SL进程只打印单元(通常是电解法),则用传统方式添加阳极和阴极,包括刷刷画、喷洒等,继之以热处理(或退火处理),NiO-YSZ通常温度比LSM-YSZ高^8184243iO-8YSZ滑槽和LSM滑槽通过刷画应用到隔8YSZ电解层表面必威bwei网址NiO-8YSZ滑槽和LSM滑槽使用相应的商业粉末编译^18号微et al.喷雾定值由Ag和GDC组成,作为打印电解法上阳极和阴极材料^43号应用后,阳极和阴极素都退火另一份报告是商业Nio-YSZ和LSM-YSZ贴文,分别画在三维打印YSZ电解器上作为燃料和氧电极,继后分别在1400C(3hr)和1200C(1hr)分别热处理⁸工作用SL进程打印出250m-thick8YSZ电解SOFCs并配有传统平面和高方位比电解解⁸带波层细胞显示,在燃料电池和联电解析性能提高57%₂温度范围800-900摄氏度增强归因于大面积(~60%)与带平面层的细胞相比打印电池下降率0.035mV/hr⁸另一种电解式设计中,作者打印honeycomb几何细胞由260m-thk六角细胞组成网络,网络连接530m-thick波束宽度220m模拟研究确认honeycomb结构比平面对口机提高细胞性能作者猜想,这是因为允许稀薄薄膜并部分使用与波束相联的面积增量^42号

实现期望密度并预防曲面变换、破解绑定和闭合以正态打印、高固态加载(>30-60%)和稳定统一光化滑动时需要解析分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解分解^18,43成功交接和解绑需要优化绑定物的热重性能,这对SOECs和SOFCs多层和多材料非边际性能通常粘度 < 520a剪切率为30s^-1推荐可照相树脂^49号这使得高载树脂挑战性打印期间加热vat可用以降低粘度在某种程度上,增加数粒子大小泥浆可帮助实现高固态加载,同时保持低粘度^43号

逐层打印可见界面可能损及印刷陶瓷层的机械和电气特性并影响电池电化学性能星市et al.DLP电解槽小化电解槽,与电解槽相似,作者主要归结为DLP进程打印50m厚层之间的层界,此外还从电解槽分离阴极层^18号不顾为细胞获取OCV~1.1,这更能说明打印电解液的气密性

尚不清楚DLP或SL进程是否能够打印多孔电极获取多孔部件的可能方法是在可光化树脂中添加孔源增加漏洞可能导致偏差光线和失密几何容度,或甚至局部治标孔片还可用局部补丁获取,由于机械性能失密,这部分补丁不可取将NiO减到Ni与量减40%相关^22号视NiO量而定,小孔(开或闭)(<1-3m)可由NiO获取到Ni

应当指出电极(cothode和aode)也可以先打印再浸泡¹⁷在此假想中,陶瓷相为3D打印(例如NiO-YSZYSZ级),然后浸入(渗透式)相应的金属相通常有三种浸入法,包括金属盐溶各种添加物,纳米粒子浸入悬浮和熔化盐浸入¹⁷浸入式事实上有一定的长处,因为催化相相不隔高温交接陶瓷相低温下可以简单点火干低处理温度和小催化剂粒子大小有可能防止Ni迁移和粗化并复杂微结构演化

3.4机器人播送

机器人播送进程(或直接墨迹写法)基本与任何材料和孔片相容⁵解决过程相对较低此外,通过轮播实现多微量薄电解法非三维性正因如此,该方法需要与混合过程中的其他方法合并打印全单元阿内利et al.报表对称单元格组成LSM-YSZ/YSZ/LSM-YSZ使用ropocast打印混合技术^50码LSM-YSZ电极通过插孔前端打印,而水基YSZ墨用墨喷打印打印所有层后,全打印电池共插1200摄氏度空气尾切电解法厚度为~2.8微米电化学特征分析生成区特抗药值~2.1cm²750摄氏度

3.5 其它潜在应用过程

还有其他AM进程 有可能促进这些电化装置的编译举例说,这些设备图层性与薄化对象制造过程兼容^51号然而,目前相关尺度不兼容LOM等进程有可能实现稀薄层激光陶瓷材料处理可潜在应用到这些设备中,更多用于表面修改或减法过程,如钻探和机械化⁵²

表1比较SOECs和SOFCs两种主要的AM过程第一列列出每个打印过程的优缺点第二列提供SOFCs和SOECs打印过程限制第三列补充了在打印这些设备时必须考虑的其他因素。 表2汇总文献中当前报告的工作

4级Acknowledgements

AESF基础研究方案和美国国家科学基金会支持这项工作(CMI裁决号2152732)。

5级引用

开工实现美国在氢供应链中的领导作用美国能源局2022

二叉高温电解制造讲习班摘要报告,氢和燃料电池技术局美国能源局2022年3月

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6级以往项目报表

1. 第1节(2022年1月至3月):摘要NASF报告内&#24517;&#23041;&#27880;&#20876;&#19979;&#36733;;NASF地面技术白皮书,86(10) 17 2022年7月全纸 :http://short.pfonline.com/NASF22Jul1.

第2部分(2022年4月至6月):摘要NASF报告内&#24517;&#23041;&#27880;&#20876;&#19979;&#36733;;NASF地面技术白皮书,8717号2022年10月全纸 :http://short.pfonline.com/NASF22Oct.2

7AESF研究项目首席调查员#R-123

Majid Minary Jordan得克萨斯州达拉斯大学Erik Jonsson工程学院机械工程副教授Sharif技术大学,伊朗(1999-2003年)M.S.弗吉尼亚大学(2003-2005年)博士伊利诺斯大学Urbana-Champaign分校(2006-2010年)和西北大学博士后研究员(2010-2012年)从2012-2021年起在达拉斯得克萨斯大学担任各种学术职位,2021年8月加入亚利桑那州立大学教程

初生时,他从空军科学研究局接受青年调查员研究方案赠款,设计高性能素材,取材自骨质,能在高压下增强自身能力关键研究可用于飞行器和其他国防应用, 并解释对骨质疾病像骨质疏松症的理解

2016年获初级学院研究奖德州大学-达拉斯工程学院助理教授Erik Jonsson