管式电解质支撑型直接碳固体氧化物燃料电池的浸渍法制备及电性能

发布时间：2018-01-20 14:23

本文关键词： 固体氧化物燃料电池直接碳电解质支撑钇稳定化氧化锆浸渍法　出处：《物理化学学报》2017年02期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：管状电解质支撑型固体氧化物燃料电池(SOFC)具有稳定性高、电极选择范围广、易封接等优点,很适合应用于直接碳固体氧化物燃料电池(DC-SOFC)现阶段的基础研究中。为实现管状电解质支撑型SOFC的便捷制备,本研究开发了管状YSZ(钇稳定化氧化锆)电解质支撑膜的浸渍法制备工艺。组装了电极材料为Ag-GDC(钆掺杂氧化铈)的电解质支撑型SOFC单电池。测试了单电池分别以加湿氢气和担载5%(w,质量分数)Fe的活性炭为燃料,环境空气为氧化剂的电性能。电池的开路电压接近理论值,且扫描电镜分析结果表明电解质膜致密。单电池以活性碳为燃料在800°C取得了280 m W?cm~(-2)的最大功率密度,接近其以加湿氢气为燃料的330 m W?cm~(-2)。交流阻抗谱结果表明YSZ电解质的欧姆电阻是影响电池性能的主要原因。DC-SOFC以恒电流1 A放电,运行了2.1 h,燃料利用率为36%。DC-SOFC二次装载碳燃料后的电性能几乎与初次的性能一样,表明制备的YSZ电解质支撑膜可稳定的应用于DC-SOFCs中。分析了DC-SOFC放电过程中电性能衰减的机制。
[Abstract]:In order to realize the rapid preparation of tubular electrolyte support type SOFC , the electrical properties of tubular YSZ electrolyte supporting membrane were studied . The results of SEM showed that the ohmic resistance of YSZ electrolyte was close to the theoretical value . The results of SEM showed that the ohmic resistance of YSZ electrolyte was almost the same as that of initial performance . The electrical properties of the prepared YSZ electrolyte supporting film were almost as same as the initial performance .

【作者单位】：江西理工大学冶金与化学工程学院;华南理工大学环境与能源学院新能源研究所;
【基金】：国家自然科学基金(21276097,21567008,21263005)资助项目~~
【分类号】：TM911.4
【正文快照】： 1引言直接碳燃料电池(DCFC)是一种能通过电化学氧化的方式将固体碳中的化学能直接转化为电能的装置1。DCFC工作温度下的理论能量转换效率(DG/DH)可超过100%(不仅能将化学能全部转化为电能,还可以转化一部分环境热量),还具有燃料利用率高、对环境友好、燃料储量丰富、尾气易处

【参考文献】