SOFC中干甲烷在Ni-ScSZ陽極上的氧化行為

【摘要】：以氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯(YSZ)做電解質(zhì),氧化鈧穩(wěn)定的氧化鋯(Ni-ScSZ)為陽極,研究了不同濃度干甲烷在固體氧化物燃料電池陽極上的氧化行為。改變甲烷濃度,利用色譜在線測(cè)量不同電流密度下陽極出口氣體產(chǎn)生的種類與速率。通過氧的分析與反應(yīng)發(fā)生時(shí)的電子數(shù)分析,研究了干甲烷在Ni-ScSZ陽極的氧化行為,并對(duì)比研究了相同濃度的干甲烷在Ni-YSZ陽極上的氧化行為。結(jié)果表明,在Ni-ScSZ陽極上,高濃度干甲烷與在Ni-YSZ陽極上類似,由甲烷裂解反應(yīng)生成的碳發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO;低濃度干甲烷在電流密度較低的情況下,在1 000℃可發(fā)生CO氧化反應(yīng),生成CO2。在Ni-YSZ陽極上,低濃度干甲烷在較高電流密度下,在生成CO2的同時(shí)甲烷發(fā)生完全氧化反應(yīng)。 【作者單位】： 大連理工大學(xué)化工學(xué)院;日本青森工業(yè)綜合研究所新能源研究部;
【關(guān)鍵詞】： 固體氧化物燃料電池 甲烷 氧化行為 陽極
【分類號(hào)】：TM911.4
【正文快照】： 高溫固體氧化物燃料電池(SOFC)的優(yōu)點(diǎn)之一是利用比氫便宜的燃料,比如用天然氣(其主要成分為甲烷)。甲烷可以通過不同工藝過程轉(zhuǎn)化而在SOFC上應(yīng)用,重要的是直接利用甲烷在SOFC上發(fā)電并產(chǎn)生合成氣,但是如果甲烷不經(jīng)重整而直接在傳統(tǒng)的Ni-YSZ陽極使用,會(huì)產(chǎn)生積碳,進(jìn)而導(dǎo)致陽極退

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