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作者
吕秀清孙海珍安静张保柱何婧陈绘丽
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单位
晋中学院化学化工系中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室公共技术服务中心山西大学分子科学研究所能量转换与存储材料山西省重点实验室
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摘要
直接以甲烷(CH4)为燃料的固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)具有操作系统简单、发电效率高、环境友好等优点,但传统镍基阳极使用CH4时极易产生积炭,导致电池性能下降甚至破裂。因此,如何有效抑制积炭的产生是目前镍基阳极面临的重要挑战。本文针对传统Ni-Y0.08Zr0.92O2-δ(Ni-YSZ)阳极使用CH4时存在严重的积炭行为,采用质子导体Ba Zr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ(BZCYYb)代替氧离子导体YSZ,考查了Ni-BZCYYb对CH4水蒸气重整反应的催化活性和抗积炭性能,同时与Ni-YSZ进行比较。以Ni-BZCYYb为阳极的SOFC,在700–600℃、湿CH4(97%CH4-3%H2O)为燃料时取得了较好的电化学性能,同时,该电池在600℃、恒电流密度下稳定运行100 h电压没有明显降低。但以Ni-YSZ为阳极的SOFC在相同条件运行不到6 h电压降为零。通过对比表明,BZCYYb提高了阳极的抗积炭能力,Ni-BZCYYb可以应用于以CH4为燃料的SOFC中,是优异的抗积炭阳极材料。
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关键词
SOFC甲烷重整Ni-BZCYYb阳极抗积炭
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基金项目(Foundation)
晋中学院博士科研启动经费;山西省高等学校教学改革创新项目(J2021638)资助~~;
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引用格式
吕秀清,孙海珍,安静,张保柱,何婧,陈绘丽.直接甲烷固体氧化物燃料电池Ni-BZCYYb阳极抗积炭性能研究[J].燃料化学学报(中英文),2023,51(04):519-527.DOI:10.19906/j.cnki.jfct.2022094.