氧离子传导型固体氧化物电解池燃料电极的研究进展

发布时间：2020-12-20 09:50

　　固体氧化物电解池可高效地电解H₂O/CO₂制备燃料,越来越受到人们的重视.本文对近年来在燃料电极（阴极）材料方面的研究进展进行了全面综述,指出各种阴极材料的优缺点及发展趋势,强调亟待解决的关键科学与技术问题. 

【文章来源】：电化学. 2020年02期 北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

电解H2O、CO2及H2O/CO2的热力学函数图

金属（单金属或合金）材料如Pt、Ni等可作为SOEC的燃料电极.根据Ishihara等[21]报道，在同一电位下Pt电极电解水蒸气的电流密度通常高于非贵金属Fe和Co阴极，但低于Ni电极，但是由于Pt的成本高使其应用受到限制，因此，水蒸气电解择优选择金属Ni燃料电极.为进一步降低成本和提高金属电极的活性，Ishihara等[21]报道了Ni-Fe合金电极，该电极通过添加Fe来提高Ni颗粒的稳定性，从而提高电极水蒸气电解性能.图3 阴极电解CO2的原理图

图2 高温氧离子传导型固体氧化物电解池示意图虽然非贵金属电极具有良好的性能，但不能完全避免Ni的聚集和氧化.弱还原气氛下，Ni会氧化成NiO导致电极电导率降低并且可能使电极的机械性能下降.金属电极只能传导电子，使得O2-不能通过Ni传输，从而限制了反应活性位点.因此，通常通过加入添加剂或稳定的陶瓷氧化物来取代部分金属，提高金属电极的氧化还原稳定性.

【参考文献】：
期刊论文
[1]固体氧化物电解池直接电解CO2的研究进展[J]. 李一航,夏长荣.  电化学. 2020(02)
[2]固体氧化物电解池[J]. 赵晨欢,张文强,于波,王建晨,陈靖.  化学进展. 2016(08)
[3]H2O/CO2 co-electrolysis in solid oxide electrolysis cells[J]. Han Minfang,Fan Hui,Peng Suping.  Engineering Sciences. 2014(01)



本文编号：2927655