固体氧化物燃料电池直接以焦炭为燃料的电性能

作者：谢永敏; 李江霖; 侯金醒; 吴沛佳; 刘江; 刘庆生

来源：燃料化学学报, 2018, 46(10): 1168-1174.

DOI：10.3969/j.issn.0253-2409.2018.10.003

• 固体氧化物燃料电池
• 直接碳
• 焦炭
• Fe催化剂

直接碳固体氧化物燃料电池(DC-SOFC)是一种潜在的固体碳燃料高效率、低污染发电技术.本研究报道了将工业焦炭直接用作管式DC-SOFC燃料的研究.制备了电极材料为Ag-GDC(钆掺杂氧化铈)的YSZ(钇稳定化氧化锆)电解质支撑型管式固体氧化物燃料电池(SOFC).采用拉曼光谱、扫描电镜和X射线能谱仪对焦炭燃料进行了性质表征.结果表明,焦炭燃料呈微米级的颗粒状,并含有大量对Boudouard反应有利的缺陷结构.电池以纯焦炭为燃料在850℃取得的最大功率密度为149 mW/cm2,在碳燃料表面负载能提高Boudouard反应速率的Fe催化剂后,最大功率密度提高至217 mW/cm2.通过电化学测试和尾气表征,分析了恒电流放电过程中电池的性能衰减机制.测试结果证明了将焦炭直接用作全固态DC-SOFC的燃料产生电能的可行性.

• 单位
  华南理工大学; 江西理工大学; 冶金与化学工程学院