低浓度干甲烷在SOFC Ni-YSZ阳极上的反应

【摘要】：向Ni-YSZ/YSZ/LSM(Ni-Y2O3稳定的ZrO/YSZ/La0.85Sr0.15MnO3-δ)电池阳极通入不同浓度的干甲烷,利用气相色谱对阳极尾气进行原位检测,研究在不同电流密度下,干甲烷在Ni-YSZ阳极上所发生的反应。通过理论开路电压和实测开路电压的比较、阳极尾气的定量分析以及CH4在Ni基阳极上基元反应活化能分析,发现操作温度1 000℃时,3.85%和5.66%甲烷为燃料的Ni-YSZ阳极电池,在电流密度由低到高的过程中,甲烷在Ni-YSZ阳极上顺序发生部分氧化反应、CH4+2O2-→CO+H2O+H2+4e-、CH4+3O2-→CO+2H2O+6e-和完全氧化反应。随着后续反应的相继发生,前面的反应速率逐渐减小。 【作者单位】： 大连理工大学化工机械学院;日本弘前大学北日本新能源研究中心;
【关键词】： 固体氧化物燃料电池 阳极 甲烷 反应
【分类号】：TM911.47
【正文快照】： 固体氧化物燃料电池(SOFC)可以利用氢气、甲烷、天然气等烃类作为燃料。直接利用甲烷燃料的SOFC,无需外加昂贵的重整设备,耗用的动力少,经济效益好。甲烷在电池阳极上的电化学反应有多种,每种反应的产物不同,产出的热量也不相同,从而导致对电池的热量管理也有不同的要求。另外

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