低濃度干甲烷在SOFC Ni-YSZ陽(yáng)極上的反應(yīng)

【摘要】：向Ni-YSZ/YSZ/LSM(Ni-Y2O3穩(wěn)定的ZrO/YSZ/La0.85Sr0.15MnO3-δ)電池陽(yáng)極通入不同濃度的干甲烷,利用氣相色譜對(duì)陽(yáng)極尾氣進(jìn)行原位檢測(cè),研究在不同電流密度下,干甲烷在Ni-YSZ陽(yáng)極上所發(fā)生的反應(yīng)。通過(guò)理論開(kāi)路電壓和實(shí)測(cè)開(kāi)路電壓的比較、陽(yáng)極尾氣的定量分析以及CH4在Ni基陽(yáng)極上基元反應(yīng)活化能分析,發(fā)現(xiàn)操作溫度1 000℃時(shí),3.85%和5.66%甲烷為燃料的Ni-YSZ陽(yáng)極電池,在電流密度由低到高的過(guò)程中,甲烷在Ni-YSZ陽(yáng)極上順序發(fā)生部分氧化反應(yīng)、CH4+2O2-→CO+H2O+H2+4e-、CH4+3O2-→CO+2H2O+6e-和完全氧化反應(yīng)。隨著后續(xù)反應(yīng)的相繼發(fā)生,前面的反應(yīng)速率逐漸減小。 【作者單位】： 大連理工大學(xué)化工機(jī)械學(xué)院;日本弘前大學(xué)北日本新能源研究中心;
【關(guān)鍵詞】： 固體氧化物燃料電池 陽(yáng)極 甲烷 反應(yīng)
【分類(lèi)號(hào)】：TM911.47
【正文快照】： 固體氧化物燃料電池(SOFC)可以利用氫氣、甲烷、天然氣等烴類(lèi)作為燃料。直接利用甲烷燃料的SOFC,無(wú)需外加昂貴的重整設(shè)備,耗用的動(dòng)力少,經(jīng)濟(jì)效益好。甲烷在電池陽(yáng)極上的電化學(xué)反應(yīng)有多種,每種反應(yīng)的產(chǎn)物不同,產(chǎn)出的熱量也不相同,從而導(dǎo)致對(duì)電池的熱量管理也有不同的要求。另外

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