高溫固體氧化物電解制氫技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望
發(fā)布時(shí)間:2021-04-12 02:25
固體氧化物電解池是一種先進(jìn)的能量轉(zhuǎn)換裝置,具有高效、簡單、靈活、環(huán)境友好等特點(diǎn),是目前國際能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn).本文對(duì)高溫固體氧化物電解制氫技術(shù)的基本原理、關(guān)鍵材料、系統(tǒng)組成、發(fā)展歷程及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀等進(jìn)行了總結(jié)和分析,小結(jié)了該技術(shù)發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn),簡述了清華大學(xué)在高溫固體氧化物電解領(lǐng)域近期的研究進(jìn)展,并對(duì)其未來應(yīng)用前景進(jìn)行了展望.
【文章來源】:電化學(xué). 2020,26(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:18 頁
【部分圖文】:
固體氧化物電解池基本原理圖[8].(A)氧離子傳導(dǎo)型(SOEC);(B)質(zhì)子傳導(dǎo)型
從熱力學(xué)角度來看,高溫SOEC的電解過程,水分解的能量來源由電能和熱能兩部分構(gòu)成,即:其中,ΔH為反應(yīng)的焓變,ΔG為反應(yīng)的吉布斯自由能變化,T為電解溫度,ΔS為反應(yīng)的熵變.
Qoverall為SOEC制氫所消耗的總能量,包括兩部分:直接用于SOEC的熱能Qh和用于發(fā)電的熱能Qe.制氫的理論總效率可定義為制備的氫的能量與制氫所消耗的能量之比:由于電能也是來自于一次能源的轉(zhuǎn)化,假設(shè)發(fā)電效率為ηe,則上式變?yōu)椋?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水溶液中二氧化碳電還原技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及對(duì)策[J]. 張旭銳,邵曉琳,易金,劉予宇,張久俊. 電化學(xué). 2019(04)
[2]基于DRT和ADIS的SOFC/SOEC電堆電化學(xué)阻抗譜研究[J]. 王雪,張文強(qiáng),于波,陳靖. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2016(12)
[3]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)
[4]高溫共電解H2O/CO2制備清潔燃料[J]. 王振,于波,張文強(qiáng),陳靖,徐景明. 化學(xué)進(jìn)展. 2013(07)
[5]納米材料電催化進(jìn)展——電催化劑表面結(jié)構(gòu)調(diào)控與性能[J]. 姜艷霞,田娜,周志有,陳聲培,孫世剛. 電化學(xué). 2009(04)
[6]高溫固體氧化物電解水制氫技術(shù)[J]. 張文強(qiáng),于波,陳靖,徐景明. 化學(xué)進(jìn)展. 2008(05)
本文編號(hào):3132427
【文章來源】:電化學(xué). 2020,26(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:18 頁
【部分圖文】:
固體氧化物電解池基本原理圖[8].(A)氧離子傳導(dǎo)型(SOEC);(B)質(zhì)子傳導(dǎo)型
從熱力學(xué)角度來看,高溫SOEC的電解過程,水分解的能量來源由電能和熱能兩部分構(gòu)成,即:其中,ΔH為反應(yīng)的焓變,ΔG為反應(yīng)的吉布斯自由能變化,T為電解溫度,ΔS為反應(yīng)的熵變.
Qoverall為SOEC制氫所消耗的總能量,包括兩部分:直接用于SOEC的熱能Qh和用于發(fā)電的熱能Qe.制氫的理論總效率可定義為制備的氫的能量與制氫所消耗的能量之比:由于電能也是來自于一次能源的轉(zhuǎn)化,假設(shè)發(fā)電效率為ηe,則上式變?yōu)椋?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水溶液中二氧化碳電還原技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及對(duì)策[J]. 張旭銳,邵曉琳,易金,劉予宇,張久俊. 電化學(xué). 2019(04)
[2]基于DRT和ADIS的SOFC/SOEC電堆電化學(xué)阻抗譜研究[J]. 王雪,張文強(qiáng),于波,陳靖. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2016(12)
[3]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)
[4]高溫共電解H2O/CO2制備清潔燃料[J]. 王振,于波,張文強(qiáng),陳靖,徐景明. 化學(xué)進(jìn)展. 2013(07)
[5]納米材料電催化進(jìn)展——電催化劑表面結(jié)構(gòu)調(diào)控與性能[J]. 姜艷霞,田娜,周志有,陳聲培,孫世剛. 電化學(xué). 2009(04)
[6]高溫固體氧化物電解水制氫技術(shù)[J]. 張文強(qiáng),于波,陳靖,徐景明. 化學(xué)進(jìn)展. 2008(05)
本文編號(hào):3132427
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