物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA
2010年
5期
1191-1194
,共4页
固体氧化物燃料电池%碳%一氧化碳%Boudouard反应%电化学氧化%稳定性测试
固體氧化物燃料電池%碳%一氧化碳%Boudouard反應%電化學氧化%穩定性測試
고체양화물연료전지%탄%일양화탄%Boudouard반응%전화학양화%은정성측시
Solid oxide fuel cell%Carbon%CO%Boudouard reaction%Electrochemical oxidation%Stability test
采用注浆成型法制备了管状电解质支撑的固体氧化物燃料电池(SOFC),电解质材料为YSZ,阳极和阴极材料都采用银.将活性炭不加任何气体直接用作电池的燃料.电池的有效面积为2.5 cm2,在800℃时给出最大功率为16 mW,其开路电压随温度的变化与理论结果一致.此电池在30 mA的恒电流下连续稳定运行了37 h,通过电化学反应消耗了加入电池中碳燃料的42%(w),证明了电池的工作是可以自维持的.与使用石墨燃料的SOFC相比,此电池的运行稳定性得到了明显的提高,因为活性炭比石墨具有大得多的微孔率和表面积.电池运行37 h后很快衰减,燃料烧结和燃料量减少造成碳表面积减小可能是衰减的主要原因.电化学阻抗谱测试结果表明电池的极化电阻在电池的总损耗中占主导.通过对电池反应机理进行分析,认为发生在阳极/电解质界面的CO电化学氧化反应和发生在碳燃料表面的Boudouard反应构成的循环维持了电池的运行,因此通过添加促进上述两个反应的催化剂,可提高电池的性能.
採用註漿成型法製備瞭管狀電解質支撐的固體氧化物燃料電池(SOFC),電解質材料為YSZ,暘極和陰極材料都採用銀.將活性炭不加任何氣體直接用作電池的燃料.電池的有效麵積為2.5 cm2,在800℃時給齣最大功率為16 mW,其開路電壓隨溫度的變化與理論結果一緻.此電池在30 mA的恆電流下連續穩定運行瞭37 h,通過電化學反應消耗瞭加入電池中碳燃料的42%(w),證明瞭電池的工作是可以自維持的.與使用石墨燃料的SOFC相比,此電池的運行穩定性得到瞭明顯的提高,因為活性炭比石墨具有大得多的微孔率和錶麵積.電池運行37 h後很快衰減,燃料燒結和燃料量減少造成碳錶麵積減小可能是衰減的主要原因.電化學阻抗譜測試結果錶明電池的極化電阻在電池的總損耗中佔主導.通過對電池反應機理進行分析,認為髮生在暘極/電解質界麵的CO電化學氧化反應和髮生在碳燃料錶麵的Boudouard反應構成的循環維持瞭電池的運行,因此通過添加促進上述兩箇反應的催化劑,可提高電池的性能.
채용주장성형법제비료관상전해질지탱적고체양화물연료전지(SOFC),전해질재료위YSZ,양겁화음겁재료도채용은.장활성탄불가임하기체직접용작전지적연료.전지적유효면적위2.5 cm2,재800℃시급출최대공솔위16 mW,기개로전압수온도적변화여이론결과일치.차전지재30 mA적항전류하련속은정운행료37 h,통과전화학반응소모료가입전지중탄연료적42%(w),증명료전지적공작시가이자유지적.여사용석묵연료적SOFC상비,차전지적운행은정성득도료명현적제고,인위활성탄비석묵구유대득다적미공솔화표면적.전지운행37 h후흔쾌쇠감,연료소결화연료량감소조성탄표면적감소가능시쇠감적주요원인.전화학조항보측시결과표명전지적겁화전조재전지적총손모중점주도.통과대전지반응궤리진행분석,인위발생재양겁/전해질계면적CO전화학양화반응화발생재탄연료표면적Boudouard반응구성적순배유지료전지적운행,인차통과첨가촉진상술량개반응적최화제,가제고전지적성능.
