SOFC中干甲烷浓度对Ni-YSZ阳极上反应的影响

【摘要】：为探讨固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)中干甲烷浓度对反应的影响,采用色谱在线测量阳极尾气,总结阳极尾气的变化规律。在此基础上,分析干甲烷在固体氧化物燃料电池Ni-YSZ阳极上的反应,寻找干甲烷浓度与电流对电池阳极反应影响的数学关系。结果表明,随着电流密度的增加,低浓度甲烷按顺序发生CH4+O2-→CO+2H2+2e-、CH4+2O2-→CO+H2O+H2+4e-、CH4+3O2-→CO+2H2O+6e-、CH4+4O2-→CO2+2H2O+8e-反应,高浓度甲烷只发生甲烷的第一个氧化反应,中浓度甲烷发生前两个或前三个反应。依据法拉第第一定律及反应物之间的关系,确定甲烷的低、中、高浓度的判定依据分别为:qv(CH4)≤I/(4F)、I/(4F)≤qv(CH4)≤I/(2F)、qv(CH4)≥I/(2F)。 【作者单位】： 大连理工大学化工学院;弘前大学北日本新能源研究中心;
【关键词】： 固体氧化物燃料电池 阳极 甲烷 反应
【分类号】：TM911.4
【正文快照】： 固体氧化物燃料电池(SOFC)除了可以利用氢气发电外,还可利用甲烷、天然气等烃类作为燃料。甲烷直接氧化的SOFC,具有无需外加昂贵的重整设备,耗费的动力与设备少,经济效益好等优点。围绕着SOFC对甲烷的利用,除需对阳极抗积炭材料进行研究外,还需对甲烷在阳极上的反应进行研究

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