以活性炭为燃料的固体氧化物燃料电池

2014-01-06 15:04

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资料摘要：

采用注浆成型法制备了管状电解质支撑的固体氧化物燃料电池(SOFC), 电解质材料为YSZ, 阳极和阴极材料都采用银. 将活性炭不加任何气体直接用作电池的燃料. 电池的有效面积为2.5 cm2, 在800 益时给出最大功率为16 mW, 其开路电压随温度的变化与理论结果一致. 此电池在30 mA 的恒电流下连续稳定运行了37 h, 通过电化学反应消耗了加入电池中碳燃料的42%(w), 证明了电池的工作是可以自维持的. 与使用石墨燃料的 SOFC 相比, 此电池的运行稳定性得到了明显的提高, 因为活性炭比石墨具有大得多的微孔率和表面积. 电池运行37 h 后很快衰减, 燃料烧结和燃料量减少造成碳表面积减小可能是衰减的主要原因. 电化学阻抗谱测试结果表明电池的极化电阻在电池的总损耗中占主导. 通过对电池反应机理进行分析, 认为发生在阳极/电解质界面的 CO 电化学氧化反应和发生在碳燃料表面的Boudouard 反应构成的循环维持了电池的运行, 因此通过添加促进上述两个反应的催化剂, 可提高电池的性能.

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