直接甲烷SOFC NiCu-CeO_2陽極的制備與性能

【摘要】：將Ni Cu-Ce O2作為抗積碳陽極材料,應(yīng)用于陽極支撐型直接甲烷固體氧化物燃料電池(SOFC)中。采用浸漬工藝在多孔Ce O2陽極基體中制備Ni Cu陽極催化劑,還原后氧化物基體與金屬的質(zhì)量比為60∶40。在700℃濕H2和濕CH4氣氛中考察了電池的電化學(xué)性能。Ni Cu-Ce O2|GDC|BCFN電池在H2和CH4中的開路電壓(OCV)分別為0.772和0.785 V,最大功率密度(MPD)分別為96和80 m W/cm2。在0.6 V進(jìn)行恒壓穩(wěn)定性測(cè)試20 h后,電流密度下降了1.7%。通過對(duì)測(cè)試后的電池進(jìn)行電子掃描電鏡(SEM)和能量散射光譜(EDS)分析,發(fā)現(xiàn)有少量積碳產(chǎn)生。而Ni-Ce O2|GDC|BCFN電池在同樣條件下的性能僅為:OCV(H2)=0.77 V,OCV(CH4)=0.80 V,MPD(H2)=116 m W/cm2,MPD(CH4)=59 m W/cm2,電池在40 min內(nèi)電流密度下降了74%。結(jié)果表明在陽極中添加Cu不僅能夠?qū)崿F(xiàn)與Ni基陽極相當(dāng)?shù)年枠O性能,而且可以有效提高Ni基陽極的抗積碳穩(wěn)定性。 【作者單位】： 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)煤氣化燃料電池研究中心化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院;天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 碳基燃料 抗積碳 金屬陶瓷 陽極支撐 固體氧化物燃料電池
【基金】：教育部新世紀(jì)人才計(jì)劃資助(80051803) 教育部留學(xué)回國人員科研啟動(dòng)基金資助(L02003)
【分類號(hào)】：TM911.4
【正文快照】： 工程學(xué)院,天津300387)固體氧化物燃料電池(SOFC)是一種高效、低污染的電化學(xué)裝置,其燃料適用范圍廣泛,不僅可以直接利用多種氣體碳基燃料如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、丁烯等,還可以使用諸如甲醇、乙醇、甲苯、二甲醚等液體碳基燃料[1]。近年來,人們對(duì)SOFC燃料氣體的研究主要集

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