SOFC中干甲烷在Ni-ScSZ阳极上的氧化行为

【摘要】：以氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)做电解质,氧化钪稳定的氧化锆(Ni-ScSZ)为阳极,研究了不同浓度干甲烷在固体氧化物燃料电池阳极上的氧化行为。改变甲烷浓度,利用色谱在线测量不同电流密度下阳极出口气体产生的种类与速率。通过氧的分析与反应发生时的电子数分析,研究了干甲烷在Ni-ScSZ阳极的氧化行为,并对比研究了相同浓度的干甲烷在Ni-YSZ阳极上的氧化行为。结果表明,在Ni-ScSZ阳极上,高浓度干甲烷与在Ni-YSZ阳极上类似,由甲烷裂解反应生成的碳发生氧化反应生成CO;低浓度干甲烷在电流密度较低的情况下,在1 000℃可发生CO氧化反应,生成CO2。在Ni-YSZ阳极上,低浓度干甲烷在较高电流密度下,在生成CO2的同时甲烷发生完全氧化反应。 【作者单位】： 大连理工大学化工学院;日本青森工业综合研究所新能源研究部;
【关键词】： 固体氧化物燃料电池 甲烷 氧化行为 阳极
【分类号】：TM911.4
【正文快照】： 高温固体氧化物燃料电池(SOFC)的优点之一是利用比氢便宜的燃料,比如用天然气(其主要成分为甲烷)。甲烷可以通过不同工艺过程转化而在SOFC上应用,重要的是直接利用甲烷在SOFC上发电并产生合成气,但是如果甲烷不经重整而直接在传统的Ni-YSZ阳极使用,会产生积碳,进而导致阳极退

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