直接甲烷SOFC NiCu-CeO_2阳极的制备与性能 |
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引用本文: | 张建强,宋世栋.直接甲烷SOFC NiCu-CeO_2阳极的制备与性能[J].电源技术,2014(12). |
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作者姓名: | 张建强 宋世栋 |
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作者单位: | 1. 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,北京,100083 2. 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,北京100083; 天津工业大学环境与化学工程学院,天津300387 |
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基金项目: | 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 |
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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。
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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 |
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