直接碳燃料电池的生物质燃料热处理和高效利用

发布时间：2021-12-18 10:38

　　直接碳固体氧化物燃料电池（DC-SOFC）可使用多种固体碳为燃料将其所蕴含的化学能直接转化为电能,此过程不经过燃烧和热机过程,因而不受卡诺循环限制,具有清洁高效的特点。DC-SOFC可使用农林业废弃物或生活废弃物衍生的生物质碳作为燃料,这些可再生能源可循环再生,具有取之不尽、用之不竭的特点,符合我国循环经济和可持续发展原则。本文以提高生物质燃料在DC-SOFC中的利用为目的,进行了DC-SOFC放电模式改进,提出采用恒阻模式对DC-SOFC性能进行测试,使用一次性牙签和废旧纸箱作为DC-SOFC碳源,探索废弃资源作为DC-SOFC燃料的可行性及相关附加产物的资源化梯次利用;将DC-SOFC的氧化剂从静态空气换为流动的氧气后,最大输出功率密度有所提高。使用恒阻模式进行DC-SOFC放电实验研究,相比于常用的恒流模式,这种新的恒阻放电模式可以提高电池的燃料利用率。这是因为在使用恒流模式对电池进行放电时,会由于碳燃料比表面积减小导致内部CO气体供给不足,最终无法维持放电电流,而使电池的放电电压下降到0 V时仍然会有少量碳燃料残余。相比之下,使用恒阻模式放电,在控制外电路负载电阻保持不变的情况... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

使用氧离子传导型电解质的SOFC工作示意图

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图 1-4 三节串联的管状 DC-SOFC 电堆（a）燃料位于内部（b）燃料位于外部[60]如图1-4所示，Wang等人有开发了一个三节串联管状电解质支撑的DC-SOFC。如图 1-4（a）所示，以往都是在管状 DC-SOFC 内部装载碳燃料。这种 DC-SOFC因为装碳量受到电池内部空间的限制，会造成电池的放电时间不够长，放电量少。如图 1-4（b）所示，设计了一种外侧阳极型 DC-SOFC，将原来的 DC-SOFC 套在一个更大的石英管中，这样就可以装入更多的碳燃料。这种电堆总有效面积为 10.4cm2，在外部装载 17 g 碳燃料的情况下

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]直接碳固体氧化物燃料电池的反应机理及其催化剂应用探讨[D]. 蔡位子.华南理工大学 2016
[2]直接碳固体氧化物燃料电池的反应机理及其在电—气联产方面的应用[D]. 谢永敏.华南理工大学 2015



本文编号：3542223