天然气和甲烷固体氧化物燃料电池中的Ni-LCCM-GDC阳极性能研究

【摘要】：采用溶胶-凝胶法合成了纳米粉体La1-xCexCr0.5Mn0.5O3-δ(x=0.05,0.10,0.15,0.20)(LCCM),并采用共压-共烧结法制备了以复合阳极Ni-La0.9Ce0.1Cr0.5Mn0.5O3-δ-Ce0.8Gd0.2O2-δ(GDC)为支撑、GDC为电解质、La0.8Sr0.2Co0.8Fe0.2O3-δ(LSCF)-GDC为复合阴极的单电池。利用XRD和SEM等方法对阳极材料进行了晶相结构、化学相容性、微观形貌分析。在500～750℃范围内,分别以湿天然气(3%H2O)和甲烷为燃料气,氧气为氧化气测试了单电池的电化学性能,同时检测了以甲烷为燃料气的阳极尾气组成。结果表明:复合阳极材料具有良好的化学相容性;阳极和阴极具有较好的孔隙结构。以天然气和甲烷为燃料气的单电池在700℃时最大电流密度分别为131.96mA·cm-2,162.36mA·cm-2;最大比功率分别为28.61mW·cm-2,31.03mW·cm-2。在500～750℃范围内阳极尾气中均检测出CO,CO2,在700℃时CO,CO2含量达到最大值,分别为2.39254%,6.20891%。 【作者单位】： 新疆大学化学化工学院;
【关键词】： 固体氧化物燃料电池 复合阳极 阳极性能 阳极尾气
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.50662005)
【分类号】：TM911.4
【正文快照】： 固体氧化物燃料电池(SOFCs)是一种把燃料的化学能直接转化为电能的高效率能源转化装置,由于其对环境友好、燃料选择灵活,在能源日益缺乏的今天,受到人们广泛的关注[1-2]。传统的SOFCs大多以氢气为燃料,但氢气存在价格昂贵、储存困难等缺点,限制了SOFCs的应用[3]。因此使用廉

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