甲烷在固体氧化物燃料电池阳极氧化性能研究

报告了甲烷在固体氧化物燃料电池（ＳＯＦＣ）阳极直接氧化的实验结果。试验表明,甲烷在阳极的氧化过程存在多种反应机制,反应机制取决于电池工作温度和反应空速等。随着温度的升高,甲烷转化率提高,Ｈ２和ＣＯ生成量也不断增加。在ＳＯＦＣ中甲烷不是按完全氧化反应方式进行,而是部分氧化反应过程。随着反应空速的增大,甲烷转化量及Ｈ２和ＣＯ的生成量呈下降趋势。研究发现,干甲烷气作为燃料时,阳极表面可能产生积碳。当电池中通入氧气或水蒸汽时可以消除积碳。在考察ＮＥＭＣＡ效应对ＳＯＦＣ电性能的影响时发现,当外加与电池内部电场同向的电场时,能促进Ｏ２－溢流到阳极表面,改变催化剂的表面功函,改善ＳＯＦＣ电性能。     

甲烷在SOFC阳极中反应的条件和规律

以8%mol Y2O3稳定的ZrO2(8YSZ)为电解质、Ni-8YSZ为阳极,研究了不同电流密度、甲烷浓度和反应温度下,甲烷在固体氧化物燃料电池(SOFC)中由部分氧化到完全氧化转变的规律。在1 000℃下、甲烷浓度为4.2%时,由部分氧化转变为完全氧化的临界电流密度为0.384~0.512 A/cm2,该值与甲烷浓度及温度成正比。     

磁控溅射技术在固体氧化物燃料电池中的应用

综述了磁控溅射技术在固体氧化物燃料电池(SOFCs)中应用的研究进展。基于SOFCs中的不同组件,磁控溅射技术在SOFCs中的应用主要分为四个部分:磁控溅射技术在电解质隔层、电解质薄膜、连接体、电极制备中的应用。磁控溅射技术利用其独特的特点,克服了SOFCs相邻组件在制备过程中的元素扩散和界面反应,成功解决了电解质与电极、电极与连接体等相邻组件间的化学相容性差的问题,并且能够在较低温度下制备出与基底结合良好的具有不同微观结构和性质的薄膜,显著减少了SOFCs的欧姆电阻与极化电阻,提高了电池中低温性能,为提高SOFCs中低温性能和长期稳定性,从而实现产业化应用提供了新的思路。     

LaCoO3涂层在SOFC金属连接体中的应用

通过溶胶-凝胶技术,在Fe-16Cr合金上施加LaCoO3导电涂层,研究了涂层对Fe-16Cr合金作为SOFC金属连接体的影响。利用X射线衍射和扫描电镜研究涂层和氧化物膜的结构和表面微观形貌。通过比较具有LaCoO3涂层的合金和Fe-16Cr合金之间的氧化动力学过程,发现在200~500 h之间,具有LaCoO3导电涂层的合金和Fe-16Cr合金的抛物线常数分别为6.64×10-10g2/cm4.s和6.62×10-9g2/cm4.s,LaCoO3能有效地降低Fe-16Cr金属连接体的氧化速率,提高其高温导电能力。     

地下气化煤气在SOFC中的应用前景

介绍了中国矿业大学的部分煤炭地下气化试验 ,试验煤气主要可燃成分为H2 、CO、CH4,含量分别为 48%～ 65 %、9%～ 2 5 %和 7%～ 16% ,适用于做固体氧化物燃料电池 (SOFC)的燃料。将煤炭地下气化与SOFC结合起来建成高效、清洁的坑口电站 ,在我国有广阔的应用发展前景     

电泳沉积在制备SOFC电解质膜中的应用

利用电泳沉积技术制备固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质膜具有一些突出的优点,在此领域的研究近年来取得了很大的进展。综合介绍了电泳沉积技术在制备SOFC电解质膜中的应用研究情况,其中包括电泳沉积的基本原理、胶体悬浮液的配置、沉积基体的选择以及沉积工艺参数的影响。重点评述了悬浮液配置方面的问题,分析了电解质颗粒、溶剂以及各种添加剂的选择和处理方法。     

CeO_2基体掺杂材料及其在SOFC中的应用

氧化铈(Ce O2)基体掺杂材料作为电解质基体材料而被广泛应用于中低温固体氧化物燃料电池(SOFC)中。不同的金属元素掺杂Ce O2会表现出不同的优良性质。就碱土金属掺杂、稀土金属掺杂、碱金属掺杂和其他过渡金属掺杂Ce O2材料表现出的共性和特性,及其对固体氧化物燃料电池的性能影响进行了详细的介绍。     

IEC/TC105年会及燃料电池国际研讨会在日本举办

IEC/TC105(燃料电池技术)成立于2000年,秘书处设在德国,现任主席为来自日本东芝公司的Funio教授。IEC/TC105由16个P成员国和15个O成员国组成,现有12个工作组,2个特别工作组。中国作为P成员参与了IEC/TC105的标准化工作。我国IEC/TC105的国内对口技术委员会为SAC/TC342,成立于2008年,秘书处设在机械工业北京电工技术经济研究所,由衣宝廉院士任主任委员,现有委员44人。     

单室固体氧化物燃料电池的研究进展

单室固体氧化物燃料电池是一种新的燃料电池。它是将燃料直接与空气混合,导入电池反应器,因而其构造更为简单。现今研究的重点在于提高电极材料在燃料 空气混合气中的选择性及阐明电极反应过程的机理,为开发适合单室燃料电池系统的电极和电解质材料提供理论基础。介绍了单室固体氧化物燃料电池的工作原理,概述了其发展历史和目前所取得的主要成果,讨论了其存在的主要问题以及今后的发展方向。     

固体氧化物燃料电池研究进展

在所有燃料电池中 ,固体氧化物燃料电池工作效率最高 ,对燃料的要求最低。综述了固体氧化物燃料电池在国内外的研究进展 ,详细阐述了电解质材料 ,阳极材料 ,阴极材料以及连接材料的研究进展。提出了今后的工作重点 ,中温固体氧化物燃料电池是今后的发展方向     

Development and optimisation of electrode materials in solid oxide fuel cells

Ｓｏｌｉｄｏｘｉｄｅｆｕｅｌｃｅｌｌ (ＳＯＦＣ)ｉｓａｎａｌｌｓｏｌｉｄｄｅｖｉｃｅｔｏｃｏｎｖｅｒｔｇａｓｅｏｕｓｆｕｅｌｓｓｕｃｈａｓｈｙｄｒｏｇｅｎ ,ｎａｔｕｒａｌｇａｓａｎｄｇａｓｉｆｉｅｄｃｏａｌｔｏｅｌｅｃ ｔｒｉｃｉｔｙｔｈｒｏｕｇｈｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓ .ＴｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＳＯＦＣｉｓｎｏｔｌｉｍｉｔｅｄｂｙｔｈｅＣａｒｎｏｔｃｙｃｌｅｏｆａｈｅａｔｅｎｇｉｎｅａｎｄｔｈｅｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｇａｓｅｍｉｓｓｉｏｎｆｒｏｍＳＯＦＣｉｓｍｕｃｈｌｏｗ…     

单气室固体氧化物燃料电池的研究及进展

单气室固体氧化物燃料电池是一种工作在燃料和空气混合气氛下的新型燃料电池。它是利用阳极和阴极对工作气体的选择性电催化的差异来工作的。最近几年,单气室固体氧化物燃料电池得到了快速发展并出现了一些新的趋势,重点评述了在电池结构、电极材料和影响因素等方面的研究进展。     

Future development of solid oxide fuel cell

Solid oxide fuel cell(SOFC)is operated in the temperaturerange of 550~1 000℃;the by-product is high quality heat andstream·It provides heat and hot water while it is generating elec-tricity,the so called combined heat and power generation(CHP)·And the …     

浸渍法制备阳极支撑管式固体氧化物燃料电池

采用一种简单、经济的工艺——浸渍成型工艺成功地制备出管式固体氧化物燃料电池的NiO-YSZ阳极支撑体,然后组装成一个NiO-YSZ/YSZ/LSM-YSZ单电池。以加湿氢气为燃料,空气为氧化剂对该单电池进行测试。测得电池在800℃下最大功率密度为450 mW/cm2。随后对单电池进行约40 h的恒电流放电测试和热循环测试,电池的输出功率有较明显的下降而开路电压基本不变,通过阻抗谱分析发现,随着时间的变化,电池欧姆电阻和界面电阻均有所下降,其中,前者是电池性能衰减的主要因素。     

固体氧化物燃料电池研究进展

固体氧化物燃料电池是直接将化学能转化成电能的全固态化学发电装置,具有能量转化效率高,无腐蚀,燃料适应性强和寿命长等优点。介绍了固体氧化物燃料电池的阳极、阴极、电解质等核心部件,介绍了固体氧化物燃料电池存在的问题,并对未来发展前景进行了展望。     

固体氧化物燃料电池的效率分析

固体氧化物燃料电池(SOFC)具有很高的理论能量转换效率,但是目前报道的实际SOFC单体性能远不能达到理论转换效率。从热力学理论及实验数据出发解释了SOFC单体性能远不能达到理论效率的原因,针对电压效率、电流效率和燃料利用率分别提出了相应的改进方法,为SOFC的进一步发展提供理论依据。其中温度对电压效率、电流效率和燃料利用率有重要的影响,提高温度可以提高这三者的值,但是提高温度将降低SOFC的热力学理论效率。     

管式SOFC制备技术进展

综述了管式固体氧化物燃料电池(SOFC)的制备方法.介绍制备管式SOFC的关键部分——电解质、阳极、阴极及连接体的材料,总结了以多孔陶瓷、阴极、阳极、电解质为支撑体的各类管式SOFC的生产工艺及其研发现状,并对管式SOFC未来的应用进行了展望.     

固体氧化物燃料电池的现状和未来

简述了国外固体氧化物燃料电池 (SOFC)的发展状况及近年来取得的重要进展。首先对SOFC的工作原理进行了简单的介绍 ,然后对于传统的以氢为燃料的SOFC ,重点从成本和技术两个方面 ,比较了高温和中温反应条件下 ,燃料电池阳极、阴极、电解质和层间介质所用材质的选取 ;对于近年发展起来的以碳氢化合物为燃料的SOFC ,重点介绍了碳氢化合物氧化的间接法和直接法两种工艺流程和研究现状。最后针对以氢为燃料的高温和中温SOFC及碳氢化合物为燃料的SOFC的研究和技术现状 ,分别进行了前景展望