乙醇在Ni-ZnO-ZrO_2-YSZ阳极SOFC上的发电性能

为考察乙醇用于固体氧化物燃料电池的可行性,用柠檬酸溶胶-凝胶制备阳极催化材料Ni-ZnO-ZrO2,利用机械混合法制备Ni-ZnO-ZrO2-YSZ(Y2O3稳定的ZrO2)阳极。用涂覆法,在YSZ电解质上,制备了Ni-ZnO-ZrO2-YSZ/YSZ/LSM(La0.85Sr0.15MnO3)与Ni-YSZ/YSZ/LSM的单体电池。在不同蒸发器操作温度、电池操作温度和乙醇蒸气流量下,以乙醇为燃料进行发电实验,对两种阳极的电池发电性能进行比较。实验结束后,用SEM检测了两种电池阳极的表面。结果表明,Ni-ZnO-ZrO2-YSZ阳极SOFC的电池输出性能明显高于Ni-YSZ阳极,且Ni-ZnO-ZrO2-YSZ阳极具有较好的抗积炭能力。

抗积碳SOFC阳极材料的研究进展

固体氧化物燃料电池(SOFC)是将燃料气的化学能直接转化为电能的全固态结构的装置,具有高效、无污染等优点。传统SOFC阳极材料是镍基陶瓷材料(Ni/YSZ),它在高温下会出现积碳和硫中毒的问题。因此,探索和开发抗积碳、耐硫的阳极材料显得尤为必要。综述了抗积碳SOFC阳极材料的一些研究进展,特别关注了钙钛矿型阳极材料的一些最新研究成果,分析了该类阳极的优点及缺点,并展望了抗积碳SOFC阳极材料在未来的发展方向。

钙钛矿阳极固体氧化物燃料电池在CO–CO_(2)燃料下的性能和稳定性

以原位析出纳米Co–Fe颗粒的La_(0.4)Sr_(0.6)Co_(0.2)Fe_(0.7)Nb_(0.1)O_(3–δ)(LSCFN)钙钛矿为阳极,考察了直接使用CO–CO_(2)燃料时的阳极结构演变、单电池电化学性能和稳定性。结果表明:在CO燃料中,ABO_(3)钙钛矿结构LSCFN转变为A_(2)BO_(4)层状钙钛矿结构;在CO中引入少量CO_(2)后,LSCFN则以单钙钛矿结构为主,并有效抑制了碳沉积。单电池在CO燃料下的最大功率密度可达0.6 W/cm^(2)(850℃),并在n(CO):n(CO_(2))=5:1(摩尔比)燃料下运行超过100 h。