氧離子傳導(dǎo)型固體氧化物電解池燃料電極的研究進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2020-12-20 09:50
固體氧化物電解池可高效地電解H2O/CO2制備燃料,越來越受到人們的重視.本文對(duì)近年來在燃料電極(陰極)材料方面的研究進(jìn)展進(jìn)行了全面綜述,指出各種陰極材料的優(yōu)缺點(diǎn)及發(fā)展趨勢,強(qiáng)調(diào)亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題.
【文章來源】:電化學(xué). 2020年02期 北大核心
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
電解H2O、CO2及H2O/CO2的熱力學(xué)函數(shù)圖
金屬(單金屬或合金)材料如Pt、Ni等可作為SOEC的燃料電極.根據(jù)Ishihara等[21]報(bào)道,在同一電位下Pt電極電解水蒸氣的電流密度通常高于非貴金屬Fe和Co陰極,但低于Ni電極,但是由于Pt的成本高使其應(yīng)用受到限制,因此,水蒸氣電解擇優(yōu)選擇金屬Ni燃料電極.為進(jìn)一步降低成本和提高金屬電極的活性,Ishihara等[21]報(bào)道了Ni-Fe合金電極,該電極通過添加Fe來提高Ni顆粒的穩(wěn)定性,從而提高電極水蒸氣電解性能.圖3 陰極電解CO2的原理圖
圖2 高溫氧離子傳導(dǎo)型固體氧化物電解池示意圖雖然非貴金屬電極具有良好的性能,但不能完全避免Ni的聚集和氧化.弱還原氣氛下,Ni會(huì)氧化成NiO導(dǎo)致電極電導(dǎo)率降低并且可能使電極的機(jī)械性能下降.金屬電極只能傳導(dǎo)電子,使得O2-不能通過Ni傳輸,從而限制了反應(yīng)活性位點(diǎn).因此,通常通過加入添加劑或穩(wěn)定的陶瓷氧化物來取代部分金屬,提高金屬電極的氧化還原穩(wěn)定性.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]固體氧化物電解池直接電解CO2的研究進(jìn)展[J]. 李一航,夏長榮. 電化學(xué). 2020(02)
[2]固體氧化物電解池[J]. 趙晨歡,張文強(qiáng),于波,王建晨,陳靖. 化學(xué)進(jìn)展. 2016(08)
[3]H2O/CO2 co-electrolysis in solid oxide electrolysis cells[J]. Han Minfang,Fan Hui,Peng Suping. Engineering Sciences. 2014(01)
本文編號(hào):2927655
【文章來源】:電化學(xué). 2020年02期 北大核心
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
電解H2O、CO2及H2O/CO2的熱力學(xué)函數(shù)圖
金屬(單金屬或合金)材料如Pt、Ni等可作為SOEC的燃料電極.根據(jù)Ishihara等[21]報(bào)道,在同一電位下Pt電極電解水蒸氣的電流密度通常高于非貴金屬Fe和Co陰極,但低于Ni電極,但是由于Pt的成本高使其應(yīng)用受到限制,因此,水蒸氣電解擇優(yōu)選擇金屬Ni燃料電極.為進(jìn)一步降低成本和提高金屬電極的活性,Ishihara等[21]報(bào)道了Ni-Fe合金電極,該電極通過添加Fe來提高Ni顆粒的穩(wěn)定性,從而提高電極水蒸氣電解性能.圖3 陰極電解CO2的原理圖
圖2 高溫氧離子傳導(dǎo)型固體氧化物電解池示意圖雖然非貴金屬電極具有良好的性能,但不能完全避免Ni的聚集和氧化.弱還原氣氛下,Ni會(huì)氧化成NiO導(dǎo)致電極電導(dǎo)率降低并且可能使電極的機(jī)械性能下降.金屬電極只能傳導(dǎo)電子,使得O2-不能通過Ni傳輸,從而限制了反應(yīng)活性位點(diǎn).因此,通常通過加入添加劑或穩(wěn)定的陶瓷氧化物來取代部分金屬,提高金屬電極的氧化還原穩(wěn)定性.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]固體氧化物電解池直接電解CO2的研究進(jìn)展[J]. 李一航,夏長榮. 電化學(xué). 2020(02)
[2]固體氧化物電解池[J]. 趙晨歡,張文強(qiáng),于波,王建晨,陳靖. 化學(xué)進(jìn)展. 2016(08)
[3]H2O/CO2 co-electrolysis in solid oxide electrolysis cells[J]. Han Minfang,Fan Hui,Peng Suping. Engineering Sciences. 2014(01)
本文編號(hào):2927655
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