题名 | 直接碳燃料电池阴极材料研究 |
作者 | 赵立 |
学位类别 | 硕士 |
答辩日期 | 2006-05-23 |
授予单位 | 中国科学院过程工程研究所 |
授予地点 | 过程工程研究所 |
导师 | 朱庆山 |
关键词 | 直接碳燃料电池 熔融碱电解质 阴极 氧化铈 功率密度 |
学位专业 | 化学工程 |
中文摘要 | 直接碳燃料电池(DCFC-Direct Carbon Fuel Cell)是一种以碳及其衍生物为燃料的燃料电池,具有能量转换效率高、燃料来源广等突出优点。然而目前DCFC功率密度低、不具实用价值。本课题的研究目的是通过开发新型阴极材料,提高熔融碱电解质DCFC的功率密度,对其实用化具有重要意义。 本课题首次在DCFC镍阴极中添加稀土氧化物,制备了一种新型DCFC阴极材料。考察了Ni-CeO2复合阴极对熔融碱电解质DCFC输出性能的影响。结果表明使用Ni-CeO2复合阴极,可明显提高熔融碱电解质DCFC在400C-630C工作时的功率密度,500C下DCFC最大功率密度可达约80 mW/cm2,630C下DCFC最大功率密度可达约120 mW/cm2,远高于目前国外同类研究在630C下的最好值60 mW/cm2。 本文还对新型阴极中CeO2的比例进行了优化,CeO2比例为8-10%(mol%)时阴极具有较好的性能。对Ni-CeO2阴极极化曲线的研究表明,在镍阴极中添加一定量的CeO2可明显降低阴极极化过电位。阴极极化过电位降低的可能原因为(1)CeO2有助于提高阴极氧离解还原的催化活性,增加电极反应三相界面;(2)CeO2可增大阴极表面NiO锂化程度,提高阴极表面电子电导率,降低在DCFC操作过程中阴极欧姆极化。 本文同时设计开发了熔融碱电解质DCFC电池堆,使用流延成型工艺制备了Ni-CeO2复合阴极板,并对电池堆结构及进气箱流场进行了设计和优化。 |
语种 | 中文 |
公开日期 | 2013-09-13 |
页码 | 99 |
内容类型 | 学位论文 |
源URL | [http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/1065] ![]() |
专题 | 过程工程研究所_研究所(批量导入) |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵立. 直接碳燃料电池阴极材料研究[D]. 过程工程研究所. 中国科学院过程工程研究所. 2006. |
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