直接甲烷SOFC NiCu-CeO_2阳极的制备与性能

【摘要】：将Ni Cu-Ce O2作为抗积碳阳极材料,应用于阳极支撑型直接甲烷固体氧化物燃料电池(SOFC)中。采用浸渍工艺在多孔Ce O2阳极基体中制备Ni Cu阳极催化剂,还原后氧化物基体与金属的质量比为60∶40。在700℃湿H2和湿CH4气氛中考察了电池的电化学性能。Ni Cu-Ce O2|GDC|BCFN电池在H2和CH4中的开路电压(OCV)分别为0.772和0.785 V,最大功率密度(MPD)分别为96和80 m W/cm2。在0.6 V进行恒压稳定性测试20 h后,电流密度下降了1.7%。通过对测试后的电池进行电子扫描电镜(SEM)和能量散射光谱(EDS)分析,发现有少量积碳产生。而Ni-Ce O2|GDC|BCFN电池在同样条件下的性能仅为:OCV(H2)=0.77 V,OCV(CH4)=0.80 V,MPD(H2)=116 m W/cm2,MPD(CH4)=59 m W/cm2,电池在40 min内电流密度下降了74%。结果表明在阳极中添加Cu不仅能够实现与Ni基阳极相当的阳极性能,而且可以有效提高Ni基阳极的抗积碳稳定性。 【作者单位】： 中国矿业大学(北京)煤气化燃料电池研究中心化学与环境工程学院;天津工业大学环境与化学工程学院;
【关键词】： 碳基燃料 抗积碳 金属陶瓷 阳极支撑 固体氧化物燃料电池
【基金】：教育部新世纪人才计划资助(80051803) 教育部留学回国人员科研启动基金资助(L02003)
【分类号】：TM911.4
【正文快照】： 工程学院,天津300387)固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种高效、低污染的电化学装置,其燃料适用范围广泛,不仅可以直接利用多种气体碳基燃料如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、丁烯等,还可以使用诸如甲醇、乙醇、甲苯、二甲醚等液体碳基燃料[1]。近年来,人们对SOFC燃料气体的研究主要集

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