SOFC中干甲烷在Ni—YSZ阳极上的转化

合集下载

可逆固体氧化物电池电极材料研究进展

第49卷第1期 2021年1月硅酸盐学报Vol. 49，No. 1 January ，2021JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY DOI ：10.14062/j.issn.0454-5648.20200434可逆固体氧化物电池电极材料研究进展杨志宾，张盼盼，雷泽，葛奔，彭苏萍(中国矿业大学(北京)固体氧化物燃料电池研究中心，北京 100083)摘要：可逆固体氧化物电池(RSOC)是一种全固态电化学能量转换装置，可以实现化学能和电能的高效洁净可逆转换，有望应用于智能电网领域实现削峰填谷以及规模化可再生能源的转化存储。

由于RSOC 需要分别在固体氧化物燃料电池(SOFC)及固体氧化物电解池(SOEC)模式下进行可逆、循环切换工作(存在放电/供电及氧化/还原气氛变化)，对电极材料性能和物理化学稳定性要求高，迫切需要提高电极催化活性和氧化还原稳定性。

介绍了RSOC 的工作原理，综述了目前RSOC 电极材料的研究成果及研究现状，分析了可逆对称电极材料在RSOC 中的应用前景并展望了其未来的发展方向。

关键词：可逆固体氧化物电池；对称电极材料；钙钛矿中图分类号：TQ15 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2021)01–0056–14 网络出版时间：2020–12–17Recent Development on Electrode Materials for Reversible Solid Oxide CellsYANG Zhibin , ZHANG Panpan , LEI Ze , GE Ben , PENG Suping(Research Center of Solid Oxide Fuel Cell, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China)Abstract: The reversible solid oxide cell (RSOC) is an all-solid-state electrochemical energy conversion device that can achieve an efficient and clean reversible conversion of chemical energy and electrical energy. In anticipation, the RSOCs can be applied in the field of the intelligent electric grid for peak shaving, as well as the conversion and storage of large-scale renewable energy. As the key components of RSOCs, the electrode materials are expected to exhibit great performance and stability since the RSOC works in a reversible cycle both in solid oxide fuel cell (SOFC) and solid oxide electrolysis cell (SOEC) modes. There is an impetration to improve the catalytic activity and the redox stability of electrode materials. This paper briefly introduced the working principles of RSOCs, discussed the recent progress of electrode materials for RSOCs and the application of symmetrical electrode materials and prospected the future development direction for RSOC.Keywords: reversible solid oxide cell; symmetrical electrode material; perovskite目前，全球范围内的能源生产大部分来自化石燃料的燃烧，化石燃料燃烧排放的大量二氧化碳引发了当今全球变暖现象，带来严峻的气候变化[1–2]。

固体氧化物燃料电池电极

固体氧化物燃料电池电极一、引言固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell, SOFC）是一种高效、清洁的能源转换技术，它可以将化学能直接转化为电能。

SOFC的核心是电解质和电极，其中电极起着催化反应和传递电子的作用。

本文将重点介绍固体氧化物燃料电池的电极部分。

二、SOFC电极的组成SOFC的电极通常由三个部分组成：阳极、阴极和中间层。

阳极是氧还原反应（ORR）发生的地方，阴极则是燃料还原反应（FRR）发生的地方。

中间层则起到连接两个反应层面并提供离子传递通道的作用。

1. 阳极阳极通常由Ni/YSZ（Yttria-Stabilized Zirconia）复合材料制成。

Ni 提供了催化剂作用，而YSZ则作为离子导体和支撑材料。

阳极表面会形成NiO/YSZ复合物，并与燃料气体中的H2O反应生成H2和O2-离子，进而参与ORR反应。

阴极通常由La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3（LSCF）材料制成。

LSCF是一种双氧化物材料，具有良好的电导率和催化性能。

阴极表面会形成La2O3/CoO复合物，并与氧气反应生成O2-离子，进而参与FRR反应。

3. 中间层中间层通常由YSZ或LSCF材料制成，作为离子传递通道和连接两个反应层面的支撑材料。

三、SOFC电极的性能影响因素SOFC电极的性能受到多种因素的影响，包括电解质、温度、燃料和氧化物等。

1. 电解质电解质对SOFC电极性能有重要影响。

YSZ是一种常用的电解质材料，它具有较高的离子导电率和较低的活化能，可以提高SOFC电池的输出功率密度。

同时，YSZ也可以作为阳极和中间层材料使用。

温度是影响SOFC电极性能的重要因素。

在适当温度下，阳极和阴极表面会形成NiO/YSZ复合物和La2O3/CoO复合物，并促进ORR和FRR反应的进行。

同时，温度也会影响电解质的离子导电率和化学反应速率。

3. 燃料燃料对SOFC电极性能也有重要影响。

在燃料气体中加入适量水蒸气可以提高阳极表面NiO/YSZ复合物的还原程度，从而促进ORR反应的进行。

SOFC多尺度多场耦合和性能演化理论研究

科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 172技报告导读SOFC多尺度多场耦合和性能演化理论研究林子敬(中国科学技术大学)摘要：针对本研究主攻一体化电池结构SOFC和使用以甲烷为代表的碳基燃料的科学技术目标，经过对目前理论与模拟研究现状的系统全面考虑，我们在研究的前两年着重开展了一些必需的基础理论和模拟研究，以弥补现状的不足。

本报告侧重介绍本课题在如下方面开展的创新性理论研究与所取得的成果：(1)获得精度与Dusty-gas Model精度相当的物种流量解析表达式；(2)获得能解释实验结果的Ni颗粒生长理论模型；给出三相线长度随Ni颗粒生长变化的理论关系；(3)获得能解释实验结果的多孔复合电极有效电导率理论模型；(4)建成微管SOFC多尺度多物理场耦合的二维模型；给出关键材料组分、微结构和工作参数对微管SOFC性能的影响，指明可具有合理力学性能的材料组分、微结构和工作参数。

这些研究为后期的系统全面理论模拟研究奠定了良好基础。

关键词：多组分其他输运镍颗粒生长电导率纳米浸渍电极微管SOFC 机械强度Multiscale & Multiphysics Theory and Modeling on SOFC Performances and DegradationsLin Zijing（University of Science and Technology of China,USTC）Abstract ：The overall objective of our 973 program is to conduct basic research on solid oxide fuel cells (SOFCs) with nano-composite electrode structures and using methane fuel as a representative of general fossil fuel. Based on this objective and considering the deficiency of the available theory and modeling technique, we carried out the corresponding theory and modeling activities to fill the gap. This report summaries some of our key findings on the following topics: (1) Obtaining analytical decoupled expressions for the fluxes of multi-component gas species with accuracy comparable to the coupled Dusty-Gas Model; (2) Developing a theoretical model for the Ni agglomeration that is capable of explaining the experimental data. Moreover , using this model to establish the relationship between the TPB length and the growth of Ni particles; (3) Developing models for the effective electrical conductivities of nano-composite electrode and explaining the experimental data; (4) Building multi-scale and multi-physics numerical 2D model for micro-tubular SOFC. Based on this numerical tool, conducting simulation study on the effects of key material composition, microstructure and operating parameters on the performance of micro-tubular SOFC. The simulation results are used to identify the material composition, microstructure and operating parameters with desirable mechanical properties. The above results provide a solid basis for a systematical and thorough theoretical and modeling study in the future activity of the program.Key Words ：Multi-component gas transport;Agglomeration of Ni particle;Electrical conductivity ;Nano-particle infiltrated electrode;Micro-tubular SOFC;Mechanical strength阅读全文链接（需实名注册）：/xiangxiBG.aspx?id=51036&flag=1阳极支撑三层一体化结构电池的制备及性能研究韩敏芳杨志宾郑紫微(中国矿业大学（北京）)摘要：采用流延工艺制备了NiO-8%Y 2O 3/ZrO 2(YSZ)阳极支撑三层一体化结构单电池，在此基础上采用浸渍工艺在多孔YSZ 基体上低温制备了高活性阴极La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O 3–δ(LSCF)。

梯度Cu·CeO2-Ni-YSZ复合阳极直接甲烷SOFC的制备与性能

ｃｏ．ｐｒｅｓｓｉｎｇ — ｓｉｎｔｅｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｃｏａｔｉｎｇｗｉｔｈａｎＬＳＭｃａｔｈｏｄｅ．Ｃｕ．ＣｅＯ２ｗａｓｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄｉｎｔｏｔｈｅ
ＭＥＮＧＸｉｕ－Ｘｉａ ’ ｌＧＯＮＧＸｕｎ ’ ＹＡＮＧＮａｉ－Ｔａｏ ’ ，ＴＡＮＸｉａｏ — Ｙａｏ ’ ＭＡＺｉ — Ｆｅｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆＴｏｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｉｂｏ２５５０４９，ＳｈａｎｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＰＲ．Ｃｈｉｎａ；ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｙｔ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，ＰＲ．Ｃｈｉｎａ）
摘要：采用三层共压一共烧结法，并涂覆ＬａＳｒｏＭｎＯ。（ＬＳＭ）￣极，制备了梯度Ｎｉ．ＹＳＺ阳极结构的固体氧化物燃料电池（ＳＯＦＣ）（大孔Ｎｉ — ＹＳＺｌ微孔Ｎｉ－ＹＳＺｌＹＳＺｌＬＳＭ）（ＹＳＺ：Ｙ：Ｏ。稳定的ＺｒＯ：ＬＳＭ：Ｓｒ掺杂的ＬａＭｎＯ。）．

添加不同烧结剂对YSZ的影响

二、SOFC电解质概述
电解质的介绍
特性
▪ 高离子导电率 ▪ 低电子导电率，以避免短路 ▪ 良好的化学稳定性、不易与燃料产生反应 ▪ 热膨胀系数与电池其他材料相容
ABSTRACT
▪ 在SOFC系统中，电解质的主要功能在于传导氧离子。因此要求电解质有较大的离子导电能力和小的电子导电能力；必须是致密的隔离层以防止氧化气体和还原气体的相互渗透；能保持好的化学稳定性和较好的晶体稳定性。
▪ SOFC 的关键是固体电解质，固体电解质性能的好坏将决定燃料电池性能的优劣。SOFC在 1000℃高温运行带来一系列问题，包括电极烧结、界面反应、热膨胀系数不匹配等。
▪ 目前迫切地希望在不降低 SOFC 性能的情况下降低操作温度。低温时界面反应倾向减小，并能降低对相关材料的要求，从而简化结构设计。
Pressing Diskshaped powder(diameter 5 mm ,at 200 MPa.)
YSZ(the average particle size of 0.5 µ m)
calcined at 800 °C for 4 h.
milled in ethanol, dried
Sample2(Be 料涂覆在YSZ电解质面上 1250℃下烧结单电池
五.结果与讨论
Figure 1. The X-ray patterns of YSZ, 1ZYSZ and 3ZYSZ sintered at 1200 º C.
Figure 2. Dilatometric curves of (a) YSZ and (b) 3ZYSZ measured at a heating rate of 10 º C/min in air.
添加不同烧结助剂对YSZ性能的影响

说明固体氧化物燃料电池的结构和工作原理

说明固体氧化物燃料电池的结构和工作原理固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）是一种高效、环保的能源转化装置，其结构和工作原理如下：1. 结构：固体氧化物燃料电池由阳极、阴极和电解质三部分组成。

阳极和阴极之间是氧化物电解质，常用的是氧化钇稳定的锆（YSZ）。

阳极往往采用镍-YSZ（Ni-YSZ）复合材料。

阳极和阴极之间通过气体流道相连。

气体流道中常需添加催化剂，以促进反应。

2. 工作原理：当燃料（如氢气、甲烷等）与氧气在阳极和阴极上分别发生氧化和还原反应时，固体氧化物燃料电池开始工作。

在阳极上，燃料被分解成电子（e-）和氢离子（H+）；氢离子通过电解质迁移至阴极表面。

在阴极上，氧气接受电子和氢离子，生成氧离子（O2-）。

而电子则通过外部回路流动，产生电流。

在电解质内，氧离子和氢离子发生脱氧反应，形成水（H2O）。

由于脱氧反应在稳定的高温下进行，因此固体氧化物燃料电池需要高温下工作，通常在800℃至1000℃之间。

3. 特点和应用：固体氧化物燃料电池具有高效能、低污染、可逆性强等特点，可以广泛应用于能源转化领域。

它可以利用多种燃料进行工作，如氢气、甲烷、乙醇等。

同时，SOFC还可以利用废热，实现能量的综合利用。

在实际应用中，固体氧化物燃料电池可以用于家庭能源供应、工业暖通和电力站等领域。

其高效能和环保特性，使其具有取代传统燃料电池和化石燃料发电的潜力。

总之，固体氧化物燃料电池是一种具有生动结构和工作原理的高效环保设备。

通过深入了解其结构和工作原理，我们可以更好地理解和应用固体氧化物燃料电池，促进能源转化技术的发展和应用。

关于固体氧化物燃料电池的文献综述

固体氧化物燃料电池及其制备工艺文献综述1.引言固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC)属于第三代燃料电池，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。

被普遍认为是在未来会与质子交换膜燃料电池(PEMFC)一样得到广泛普及应用的一种燃料电池。

它除了具有一般的燃料电池的高效率，低污染的优点外，SOFC还具有以下特点：⑴ SOFC的工作温度可达1000摄氏度，是目前所有燃料电池工作温度最高的经由热回收技术进行热电合并发电，可以获得超过80%的热电合并效率。

⑵SOFC的电解质是固体，因此没有电解质蒸发与泄露的问题。

而且电极也没有腐蚀的问题，运转寿命长。

此外，由于构成材料的池体材料全部是固体，电池外形具有灵活性。

⑶SOFC在高温下进行化学反应，因此，无需使用贵重金属作为触媒，且本身具有内重整能力，可直接使用氢气、烃类(甲烷)、甲醇等作燃料，简化了电池系统。

⑷ SOFC能提供高质余热，实现热电联产，燃料利用率高，能量利用率高达80％左右，是一种清洁高效的能源系统。

⑸SOFC具有较高的电流密度和功率密度。

⑹SOFC的系统设计简单，发电容量大，用途较为广泛。

固体氧化物燃料电池具有燃料适应性广、能量转换效率高、全固态、模块化组装、零污染等优点，可以直接使用氢气、一氧化碳、天然气、液化气、煤气及生物质气等多种碳氢燃料。

SOFC的应用范围相当广泛，几乎涵盖了所有的传统的电力市场，包括宅用、商业用、工业用以及公共事业用发电厂等，甚至便携式电源、移动电源、偏远地区用电及高品质电源等，还可作为船舶动力电源、交通车辆动力电源等移动电源。

其中以静置型的商业用电源、工业用热电合并系统及小型电源市场较为看好。

[1]2．固体氧化物燃料电池发展背景燃料电池的历史可以追溯到1839年，SOFC的开发始于20世纪40年代，但是在80年代以后其研究才得到蓬勃发展。

以甲烷为燃料的SOFC研究进展

方法是在高温下,在阳极内部CH4直接重整（如图 2.所示）,且水蒸汽重整制氢占据了主导地位。在内部重整型SOFC中,重整反应所需热量由燃料电池反应供给,因而可以省去传统SOFC
的燃料处理器所需的外部热交换器,在燃料电池内部将重整反应与电化学氧化反应偶联将内
部重整由概念变成现实。
甲烷蒸汽重整过程主要进行如下反应：
（5）甲烷在高温下发生了裂解反应，
CH4→C+2H2
(20)
C+H2O→CO+H2
(21)
但是,甲烷直接进入 SOFC 阳极后,在阳极氧化过程复杂,在阳极表面,甲烷的不完全氧
化、积碳等现象均会导致电池性能下降。基于此,我们在研究甲烷直接转化发电基础上,对甲
烷在 SOFC 中的阳极催化氧化机制作深入研究与探讨。
2.1.2.甲烷直接氧化
甲烷结构稳定,完全氧化转化反应的自由能高。天然气在SOFC中的利用方式有两种,其
一,甲烷经外部催化转化成CO和H2混合气,然后进入SOFC阳极发电,这需要复杂的外部重整转化设备,投资大,增加了工艺的复杂性;其二,将甲烷直接送入SOFC阳极,在SOFC阳极表面
直接完成转化与发电两个过程,是目前SOFC电催化过程研究中的前沿领域。因为蒸汽重
2.2.阳极氧化性能研究
上述各个反应与O2-的供应速度密切相关。当氧气进入SOFC本体时,氧在阴极上的还原反应速度及O2-在固体氧化物电解质中的离子传输速率,直接影响到达阳极表面的O2-数目。在 SOFC系统中,希望到达阳极的O2-数目足够多,使甲烷达到完全氧化反应,释放出最多电子数, 获得高的输出电流密度。氧离子在固体氧化物电解质中的迁移机理分析表明,高活性阴极催化剂、固体电解质的组成及厚度、系统工作温度都会影响到达阳极的O2-数目。此外,在阳极与固体电解质之间存在三相界面(tpb),研究表明在tpb处,富集着相当数目的O2-,富集的O2-越多, 积碳现象越少。因此,在阳极催化剂分布时,形成较多的tpb区域是有利的。

固体氧化物燃料电池_SOFC_发电系统示范工程_3_日本三菱重工的SOFC系统

第42卷中国电力科普园地固体氧化物燃料电池（SOFC ）与熔融碳酸盐燃料电池（MCFC ）相比，排气温度更高，有利于组织底部联合循环发电系统回收排气的余热。

SOFC 对燃气中杂质的容许值较高，更有利于与煤气化结合，以煤气做燃料电池的燃料，最后形成整体煤气化固体氧化物燃料电池（IG-SOFC ）发电系统。

IG-SOFC 发电系统中的煤气化过程与常规煤气化工艺不同，它所需的热量是由燃料电池的阴极排气提供，而不是由煤燃烧提供，避免了燃烧反应中的不可逆热损失，提高了煤气化效率。

该系统的煤气化工艺的另一个特点是在气化过程中吸收了CO 2，使煤气以H 2为主要成分，CO 和CH 4（甲烷）的含量较少。

气化产生的粗煤气进入煤气净化工艺，煤气中的粉尘和H 2S 等杂质被去除。

净化后的煤气在煤气预热器中被加热到900℃，送入SOFC 的阳极。

在SOFC 的阳极通道内，煤气中的CH 4被重整为H 2和CO ，CO 与水蒸汽发生变化反应，生成H 2和CO 2。

按目前的技术水平，SOFC 实际的燃料利用率最高只能达到85%。

SOFC 发电后，其阳极排气温度约为940℃，未反应的燃料在燃烧室中与贫氧的阴极排气燃烧，使反应温度提高，进入燃气轮机发电机，产生电能。

排气压力降至常压、温度为661℃后，进入余热锅炉，产生蒸汽。

余热锅炉的排气（温度约为92℃）再进入冷凝器，将排气中的水蒸汽凝结并分离，用泵增压后送回系统中循环使用。

固体氧化物燃料电池（SOFC ）发电系统示范工程（1）：Sulzer Hexis 公司的SOFC 系统Sulzer Hexis 公司长期以来一直在进行管式固体氧化物燃料电池（SOFC ）发电系统示范工程的开发与运行改进工作，使SOFC 发电系统的许多性能得到了很大的提高，具体指标已达到：（1）运行时间总计超过90kh ；（2）发电量达56MW ·h ；（3）标准电能输出功率为1kW ；（4）电池堆最大电能效率为35%等。

SOFC镍基阳极材料抗积碳研究进展

SOFC镍基阳极材料抗积碳研究进展
杨霞;王燕超;刘书贤;刘智恩
【期刊名称】《电源技术》
【年(卷),期】2022(46)10
【摘要】传统固体氧化物燃料电池(SOFC)通常使用镍基陶瓷作为阳极材料,当含碳气体作燃料时,镍基阳极易发生积碳而影响电池的反应活性和运行稳定性。

简述了镍基阳极材料的结构和积碳形成机理,从提高抗积碳性能和电化学性能出发,分析电池反应工艺条件和阳极材料的优化方向,特别介绍在碳氢化合物和CO/H2混合燃料中影响积碳生成的重要因素和抑制积碳的主要措施。

【总页数】5页(P1088-1092)
【作者】杨霞;王燕超;刘书贤;刘智恩
【作者单位】北京低碳清洁能源研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TM911.4
【相关文献】
1.抗积碳 SOFC 阳极材料的研究进展
2.碳基燃料SOFC阳极材料研究进展
3.Ni/YSZ阳极浸渍CeO2及BaO对SOFC电池抗积碳的影响
4.基于ReaxFF力场的SOFC镍基阳极积碳过程模拟
5.固体氧化物燃料电池镍基阳极积碳机理及性能提升策略研究进展
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

SOFC中Ni—YSZ阳极催化剂上的CH4吸附活化机理研究

力。鉴于固体氧化物燃料电池（ＯＣ）ＳＦ可利用碳氢化合作为燃料的特点，其大规模应用可促使我国煤、天
然气和生物质的高效、清洁利用。同时，ＯＣ的大部ＳＦ分部件以稀土氧化物为原料，我国稀土资源丰富，开发ＳＦＯＣ同时也带动了我国稀土资源的开发，所以在
我国开发ＳＦＯＣ发电系统具有深远的经济效益和社会效益。目前ＳＦＯＣ制备中应用最为广泛的阳极材料为氧化镍，在工作状态时阳极中的氧化镍被还原为金属镍，金属镍具有较高的导电性能和催化活性，在阳极引起的过电势很小，它对阳极的催化起决定作用。
《陶瓷学报）０１第２期）１年２
１５５
子受到金属镍的络合活化，甲烷的氧化裂解导致原子
碳的生成，原子碳在催化剂表面的迁移和积聚从而形
的平衡态。在几何结构优化过程中，的收敛标准是力
００４ＨａｔｅＡ，移收敛标准为０ｏ５能量收敛．０ｒｅ／位ｒ．Ａ，ｏ
墨微晶不会通过电化学氧化而被进一步烧掉。另外在中温时，由于氧分压的增加，金属镍还可能被氧化，ＮｉＯ的形成将导致体积分数的变化（ｉＮＯ的／ＮｉＮ和ｉ理论密度分别为８９ｃ和６９ｇ・Ｉ）从而使．ｇ・Ｉ．ｃ６Ｎ／ＳｉＺ阳极的微观结构不稳定并导致阳极的毁坏。Ｙ甲烷在金属镍上的积碳所造成的金属粉尘化很可能
标准为ｌＨａｔｅ所有团簇的最稳定构型都是通过Ｏｒｅ。ｒ

固体氧化物燃料电池(SOFC)HOT-BOX设计与开发

固体氧化物燃料电池（SOFC）HOT-BOX 设计与开发作者：郭树生来源：《中国化工贸易·下旬刊》2020年第05期摘要：自然界绝大多数流动和传热问题均可用数学公式来描述，方程是基于普遍的守恒定律得出，包括质量守恒、动量守恒及能量守恒。

然而，这些方程组均为偏微分方程，仅在理论上存在唯一解。

实际工程问题，计算域往往十分复杂，是不可能得到精确的解析解。

近几十年来，逐步盛行的数值计算方法，借助计算机技术，使解决实际工程问题成为可能。

本文借助计算流体力学（CFD）软件Ansys Fluent，利用数值计算技术，通过计算机数值模拟，对HOT-BOX进行设计和开发。

关键词：CFD;有限体积法;热箱0 引言SOFC（Solid Oxide Fuel Cell）是一种实现燃料化学能和电能两种能量载体间高效转换的技术。

常规发电技术因受卡诺循环限制，发电效率一般为30-40%，SOFC发电效率能达到60%，显著提高能源利用率。

同时，SOFC又是一种清洁、低碳的发电技术，氮氧化物和烟尘排放接近于零，契合国际《京都议定书》和《巴黎协定》控制温室气体排放的环境公约。

另外，SOFC的燃料适应性广，适用于甲烷、丙烷、氢气、一氧化碳、人工煤气、沼气、乙醇等常规燃气，借助现有化工、市政行业的基础设施，容易实现大规模商业应用。

最后，SOFC发电技术应用范围广，在便携式电源、分布式热电联供、高性能动力电源和大型发电站均可实现应用。

1 SOFC发电技术简介SOFC是一种电化学反应技术。

在阳极，燃料化学键被破坏，化学分子变成游离原子，电子在电极电位的驱动下，通过外电路流向阴极，产生电流。

在阴极，氧气共价键被破坏，急需俘获从阳极过来的2个电子变成稳定结构，在电位差和浓度差双重驱动下，通过中间电解（YSZ），到达阳极和2个质子结合，生成1个水分子。

日本是SOFC产业化最成功国家，我国起步较晚，当前尚未形成SOFC-CHP应用产品，市场还处于真空状态。

直接甲烷固体氧化物燃料电池Ni-BZCYYb阳极抗积炭性能研究

DOI: 10.19906/ki.JFCT.2022094直接甲烷固体氧化物燃料电池Ni-BZCYYb 阳极抗积炭性能研究吕秀清1，孙海珍2，安　静1,3，张保柱1，何　婧1，陈绘丽3,*（1. 晋中学院化学化工系, 山西晋中 030619；2. 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室公共技术服务中心, 山西太原 030001；3. 山西大学分子科学研究所能量转换与存储材料山西省重点实验室, 山西太原 030006）摘　要：直接以甲烷（CH 4）为燃料的固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell ，SOFC ）具有操作系统简单、发电效率高、环境友好等优点，但传统镍基阳极使用CH 4时极易产生积炭，导致电池性能下降甚至破裂。

因此，如何有效抑制积炭的产生是目前镍基阳极面临的重要挑战。

本文针对传统Ni -Y 0.08Zr 0.92O 2−δ（Ni-YSZ ）阳极使用CH 4时存在严重的积炭行为，采用质子导体BaZr 0.1Ce 0.7Y 0.1Yb 0.1O 3−δ（BZCYYb ）代替氧离子导体YSZ ，考查了Ni-BZCYYb 对CH 4水蒸气重整反应的催化活性和抗积炭性能，同时与Ni-YSZ 进行比较。

以Ni-BZCYYb 为阳极的SOFC ，在700–600 ℃、湿CH 4（97% CH 4-3% H 2O ）为燃料时取得了较好的电化学性能，同时，该电池在600 ℃、恒电流密度下稳定运行100 h 电压没有明显降低。

但以Ni-YSZ 为阳极的SOFC 在相同条件运行不到6 h 电压降为零。

通过对比表明，BZCYYb 提高了阳极的抗积炭能力，Ni-BZCYYb 可以应用于以CH 4为燃料的SOFC 中，是优异的抗积炭阳极材料。

关键词：SOFC ；甲烷重整；Ni-BZCYYb 阳极；抗积炭中图分类号： TM911.44 文献标识码： AImproved coking resistance of direct methane solid oxidefuel cell with Ni-BZCYYb anodeLÜ Xiu-qing 1，SUN Hai-zhen 2，AN Jing 1,3，ZHANG Bao-zhu 1，HE Jing 1，CHEN Hui-li3,*（1. Department of Chemistry and Chemical Engineering , Jinzhong University , Jinzhong 030619, China ；2. Analytical Instrumentation Center , State Key Laboratory of Coal Conversion , Institute of Coal Chemistry , Chinese Academyof Sciences , Taiyuan 030001, China ；3. Institute of Molecular Science , Key Laboratory of Materials for Energy Conversion and Storage of Shanxi Province , ShanxiUniversity , Taiyuan 030006, China ）Abstract: Solid oxide fuel cell (SOFC) is a promising power-generation device. Direct operation of SOFC on methane has several important advantages, such as simple system, high efficiency and low emissions. The challenge of the state-of-the-art nickel cermet anode is prone to coke formation when operating on methane, which may cause rapidly deteriorate of the performance and durability on SOFC. In this work, the anode Ni-BaZr 0.1Ce 0.7Y 0.1Yb 0.1O 3−δ(BZCYYb) was investigated for wet methane (97% CH 4-3% H 2O) conversion in the temperature range of 700 to 600 ℃. The Ni-BZCYYb anode showed a good electrochemical performance for the steam reforming of methane.Furthermore, under a constant current density, a good operational stability was achieved at 600 ℃ for 100 h operating. For comparison, a conventional Ni-YSZ anode was also prepared, the voltage of cell dropped to zero after feeding wet CH 4 for ~ 6 h. These results indicate that the Ni-BCZYYb is a good candidate as the anode in SOFC on methane fuel.Key words: SOFC ；methane reforming ；Ni-BZCYYb anode ；coking resistance随着能源结构的调整，天然气、煤层气等作为煤、石油的替代能源具有广阔的应用前景，CH 4是天然气、煤层气的主要成分，也是仅次于CO 2的第二大温室气体，如何清洁、高效地利用CH 4对双碳目标的实现具有重要意义[1,2]。

固体氧化物燃料电池的原理及制备方法

固体氧化物燃料电池的原理及制备方法固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）是一种高效、清洁的能源转换装置，具有高能量转化效率、低污染排放和多燃料适应性等优点。

本文将详细介绍固体氧化物燃料电池的原理及制备方法。

一、固体氧化物燃料电池的原理固体氧化物燃料电池是一种基于氧化物固体电解质的高温电池，其工作原理基于氧离子传导和氧化还原反应。

其基本结构包括阳极、阴极和电解质三个部份。

1. 阳极（Anode）：阳极通常采用镍-氧化物（Ni-YSZ）复合材料，其主要功能是将燃料（如氢气、甲烷等）中的氢离子（H+）转化为氧离子（O2-），同时释放出电子。

2. 阴极（Cathode）：阴极通常采用钇稳定的氧化物（如钇镧钛石-Yttria Stabilized Zirconia，YSZ）等材料，其主要功能是将氧气与电子结合生成氧离子。

3. 电解质（Electrolyte）：电解质是固体氧化物燃料电池的核心部份，通常采用氧化锆（Zirconia）等材料，具有良好的氧离子传导性能。

电解质的作用是将阴极产生的氧离子传输到阳极，同时阻挠电子的直接流动。

在固体氧化物燃料电池中，燃料（如氢气）在阳极一侧与氧离子发生氧化还原反应，产生水和电子。

氧离子通过电解质传输到阴极一侧，与电子和氧气发生氧化还原反应，生成水。

这样，固体氧化物燃料电池实现了将化学能转化为电能的过程。

二、固体氧化物燃料电池的制备方法固体氧化物燃料电池的制备方法主要包括材料选择、电极制备、电解质制备和电池组装等步骤。

1. 材料选择：选择合适的阳极、阴极和电解质材料是固体氧化物燃料电池制备的关键。

阳极常用的材料有镍-氧化物复合材料、钨-氧化物复合材料等；阴极常用的材料有钇稳定的氧化物、钡钛矿结构材料等；电解质常用的材料有氧化锆、氧化镧等。

2. 电极制备：电极的制备通常包括材料的混合、成型和烧结等步骤。

以阳极其例，首先将阳极材料与粘结剂和溶剂混合均匀，形成浆料；然后将浆料通过成型工艺制备成阳极片；最后，将阳极片进行烧结，使其具有一定的机械强度和导电性能。

SOFC中低浓度干甲烷在Ni／YSZ阳极上的反应

ＹＯＵｎ．ｎ，ＤＩＨｏｇｘｉＮＧｉ．ｉ，ＡＢＵＬＩ・ｕｕａＸｎｗｅＴＩＡｂｄｌ２
（，ｈｍｉｌｎｉｅｒｇｏｌｅＤｉｎｅｓｙｆｅｈｏｇ，ｌａ１０２Ｃｉ；１Ｃｅｃｇｎｅｉｌｇ，ａａＵｉｒｔＴｃｎｌｙＤａｎ１６，ｈｎａＥｎＣｅｌｎｖｉｏｏｉ１ａ２ＮｅｎｒｅｈｏｏｅｅｒｈｖｓｎＡｏｒＩｄｓｉｅｅｃｅｔ，ｏｒ０００，ａａ）．ｗＥｅｇＴｃｎｌｇＲｓａｃｉｏ，ｍｏｉｎｕｔａＲｓａｈｎｒｍｏｉ３－１３ＪｐｎｙｙＤｉｉｒｌｒＣｅＡ１
全氧化的电流密度增加。
关键词：固体氧化物燃料电池；甲烷；反应；阳极中图分类号：Ｔｌ．４Ｍ９１４文献标识码：Ａ
ＲｅｃｉｎｓｏｗｎｃｎｔａｉｎＤｒｅｈｎｅｏ／ａｔｏｆＬｏＣｏｅｒｔｏｙＭｔａｎＮｉＹＳＺＡｎｏｆＳＦＣｄｅｏＯ
ＩＳｖｒｍｐｒａｔｔｎｗｈｅｃｅｉａｄｅｅｏｃｅｉａｅｃｉｎｆｍｅｈｅｏｅｈｏｅｏＯＦｔｉｅｙｉｏｔｏｋｏｔｈｍｃｌａｌｃｎｎｒｈｍｃｒａｔｏｓｏｔａｖｒｔｅａｄｆＳＣ，ｌｎｎ
ＡｂｔａｔＴｈｅｅｔｅｄｉｌｘｄｅｃｌｆＯＦ）ｏｃｒｓｔｅｄｒｃｓｆｔａｅｏａｕａｇｓｓｒｃ：ｅｒｃｎｎｓｉｏｉｅｆｌｅｌＳＣｃｎｅｎｉｔｅｏｈｒｔｒａ，ｒｔｎｏｄｕｈｅｕｍｅｎｎｌ

阳极NiYSZ添加CeO2对固体氧化物燃料电池性能的影响

硅酸盐学报・ 542 ・2012年阳极Ni–YSZ添加CeO2对固体氧化物燃料电池性能的影响王乐莹，罗凌虹，吴也凡，程亮，石纪军，余永志(景德镇陶瓷学院，江西景德镇 333001)摘要：采用直接加入CeO2粉和通过Ce(NO3)3溶液包裹NiO粉2种方式对阳极Ni–氧化钇稳定型氧化锆(yttria stabilized zirconia，YSZ)进行修饰，分别研究其对固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell，SOFC)性能的影响，并与不添加CeO2的电池进行对比研究。

以氢气为燃料气、在750℃对单电池进行电性能测试，采用X射线衍射仪、场发射扫描电镜和能谱仪对阳极的物相组成和断面形貌进行表征，通过透射电镜观察CeO2对NiO颗粒的包裹形貌。

结果表明：通过Ce(NO3)3包裹NiO粉的方法所制备的电池，最大功率密度为0.938W/cm2。

其添加的CeO2能有效地阻止Ni颗粒烧结，增强Ni在YSZ网络结构表面的分散，提高电池性能。

关键词：固体氧化物燃料电池；阳极；镍–氧化钇稳定型氧化锆；二氧化铈；包裹中图分类号：TM911.4 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2012)04–0542–06网络出版时间：DOI：网络出版地址：Effect of CeO2 Additions in Anode Ni–YSZ on Properties of Solid Oxide Fuel CellWANG Leying，LUO Linghong，WU Yefan，CHENG Liang，SHI Jijun，YU Yongzhi(Jingdezhen Ceramic Institute, Jingdezhen 333001, Jiangxi, China)Abstract: Two methods were used to modify Ni–yttria stabilized zirconia (YSZ) anodes. One method was the addition of CeO2 pow-der directly, the another was the coating of NiO powder by Ce(NO3)3 solution. The effect of the two methods on the properties of solid oxide fuel cell (SOFC) was investigated. The electrical performances of unit cells were examined with hydrogen as a fuel at 750℃. The phase composition and morphology of anodes were characterized by X-ray diffractometer, field emission scanning electron mi-croscope and energy dispersive spectroscope. The NiO particles coated by CeO2 were observed by transmission electron microscope. The results show that the maximum power density of cells prepared with NiO coated by Ce(NO3)3 is 0.938 W/cm2. The addition of CeO2 by this method could prevent the agglomeration of Ni particles, enhance the Ni dispersion on the YSZ framework surface and improve the electrical performances of cells.Key words: solid oxide fuel cell; anode; nicket–yttria stabilized zirconia; cerium oxide; coating固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种将燃料的化学能直接转化为电能的发电装置，具有高效、燃料适用性强、低排放和热电联供等优点[1–2]。

直接甲烷燃料的SOFC复合阳极制备及研究

1前言固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cells ，简称SOFCs ）属于第三代燃料电池，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置[1]。

同时，SOFC 对于燃料选择范围非常广泛，如可以使用氢气、丁烷、水煤气、生物质气化混合气体等。

SOFC 除了具有其他类型的燃料电池能量转换效率高、环境污染小等优点之外，它还有其独有的特点，如燃料适用范围广、电池寿命长等，因此其作为固定电站在大型集中供电、中型分电和小型家用热电联供等多领域都有广泛的应用[2]。

SOFC 主要由阳极、阴极和电解质组成。

阳极作为SOFC 的重要组成部分，其主要功能是为燃料的氧化提供反应场所并同时起到传递电子和催化效果的作用。

目前，在SOFC 中应用最为广泛的是Ni/YSZ （3%氧化钇稳定氧化锆）阳极。

在Ni/YSZ 阳极结构中，YSZ 起骨架的作用，Ni 颗粒均匀地分布于YSZ 构建的网络结构中，这种结构大大增加了三相界面区域，从而提高了电池的性能。

金属Ni 能促进C-C 的断裂，有利于丁烷、水煤气等燃料的催化裂解。

但是，作为催化剂，金属Ni 本身也有一些不足之处[3]。

传统的Ni 阳极催化剂很容易发生积碳反应，主要表现为在甲烷气氛下，阳极出现丝状碳纤维和碳粉，阻塞了阳极气体通道。

Singhal在一篇关于碳纳刘丽丽，孙良良，石纪军，程亮，徐序，吴也凡，罗凌虹（景德镇陶瓷大学，景德镇333001）本文采用浸渍法，在固体氧化物燃料电池Ni/YSZ 阳极上制备纳米Ru 层。

采用扫描电子显微镜（SEM ）和能谱（EDS ）对阳极成分和结构进行表征发现：显微结构良好的Ru 催化层和纳米级Ru 颗粒均匀的分散于Ni-YSZ 阳极内部。

以甲烷为燃料，单电池在750℃的温度下，浸渍了0.67mol %Ru 的Ru-Ni-YSZ ||YSZ ||Ag 单电池获得最大功率密度可达374mW/cm 2。

一体化SOFC多孔YSZ电极基体性能优化

第44卷第1期2016年1月硅酸盐学报Vol. 44，No. 1January，2016 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.2016.01.01 一体化SOFC多孔YSZ电极基体性能优化杨志宾1，张敏1，林志成1，赵鹏1，朱腾龙1，郑紫微1，韩敏芳1,2(1. 中国矿业大学(北京)燃料电池中心，北京 100083；2. 清华大学热能工程系，北京 100084)摘要：研究了阳极支撑一体化电池Y2O3稳定ZrO2(YSZ)基体孔隙率对电导率和力学性能的影响，分析了不同孔隙率下YSZ 基体的孔结构，优化出最佳孔隙率(65.8%)的YSZ基体。

在此基础上，通过浸渍工艺制备了标准尺寸阳极支撑一体化SOFC。

测试结果表明，750 ℃最大功率密度达0.35 W/cm2。

关键词：固体氧化物燃料电池；一体化；多孔结构；钇稳定氧化锆；孔分布中图分类号：TQ174.1 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2016)01–0001–05网络出版时间：2015-12-23 05:19:58 网络出版地址：/kcms/detail/11.2310.TQ.20151223.1719.001.html Optimization of Porous YSZ Substrate in the Tri-layer Structure Solid Oxide Fuel Cell YANG Zhibin1, ZHANG Min1, LIN Zhicheng1, ZHAO Peng1, ZHU Tenglong1, ZHENG Ziwei1, HAN Minfang1,2(1. Union Research Centre of Fuel Cell, China University of Mining & Technology, Beijing 100083, China;2. State Key Laboratory of Power Systems, Department of Thermal Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract: The conductivity and bending strength of Y2O3 stabilized ZrO2 (YSZ) ceramic substrates with different porosities were investigated. The pore structure of YSZ with different porosities was analyzed, and the optimized porosity of 65.8% was obtained. Anode supported tri-layer single cell with the standard size was fabricated via impregnation technique. The results show that the maximum power density of the cell can be 0.35 W/cm2 at 750 °C.Keywords: solid oxide fuel cells; try-layer; porous structure; yttrium stabilized zirconia; pore distribution固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell，SOFC)是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置，在分布式电站、交通运输、军事和海洋等领域具有广阔的应用前景。

sofc制备工艺流程

sofc制备工艺流程Solid oxide fuel cell (SOFC)是一种高效且环保的能源转换设备，可以将化学能直接转化为电能。

其制备工艺流程包括以下几个关键步骤：材料选择、材料形成、组件制备和装配。

首先，在SOFC制备中，需要选择适合的材料，包括阳极、阴极和电解质。

阳极通常使用镍-YSZ（氧化钇稳定的氧化锆）复合材料，而阴极通常使用层状钙钛矿材料。

电解质通常选择氧化电解质材料，如氧化钇稳定的氧化锆或氧化钇稳定的氧化铈。

其次，为了形成SOFC，需要先制备材料的形状。

阳极和阴极通常是薄片形状，可以通过注浆或堆叠层压的方式制备。

电解质可以通过浆料注浆或高温烧结的方式制备。

制备过程中需要确保材料形状的精确性和均匀性，以确保最佳性能。

然后，制备好的阳极、阴极和电解质需要组装成SOFC堆。

首先，阳极和电解质要分别在高温下烧结，以确保它们的致密性和稳定性。

然后，将阳极和电解质层叠在一起，并加上阴极层。

这个过程可以通过层压或涂覆的方式完成。

最后，组件的装配是SOFC制备的最后一步。

之前制备好的SOFC堆需要放入金属或陶瓷支撑结构中，以提供机械支撑和电气连接。

同时，还需要将燃料和氧气的进出口连接到阴极和阳极，以确保反应物的供给和产物的排放。

整个SOFC制备工艺流程需要严格控制每个步骤的条件和参数，以保证SOFC的性能和稳定性。

例如，在材料选择中，需要考虑材料的导电性、热稳定性和化学稳定性。

在制备过程中，需要控制烧结温度和时间，以确保材料的致密性和稳定性。

在组装过程中，需要确保组件的准确堆叠和良好的接触。

总而言之，SOFC的制备工艺流程包括材料选择、材料形成、组件制备和装配。

通过严格控制每个步骤的条件和参数，可以制备出高效且稳定的SOFC，为清洁能源转换提供可靠的解决方案。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

阳极出口气体在线分析所用的色谱仪为ＧＣ８－ＡＴＰ（日本Ｓｉｄｕ公司）ｈｍａｚ，热导检测器，色谱
柱：ＳＮＣＢＨＩＡＲＯＮ— （Ｔ２ｍｍ×２ｍ）ｏａａ — （、ＰｒｐｋＱ２ｍｍ×２ｍ），柱温１０℃ 。ＨＡ－５２１１恒电位仪
燃料电池（ＯＦ）中阳极的反应。改变甲烷浓度，测量不同电流密度下，阳极出口气体产生速率，得到ＳＣ不同电流密度下的ＣＨ转化率（ｃ）与Ｃ选择性（Ｓｃ）ＸＯｏ。根据质量平衡以及产物生成速率与不同反应速率之间的关系，分析干甲烷在阳极平行发生的化学和电化学反应，得到ＸＨ和ＳＣ与阳极反应的ＣＯ关系。结果表明，低浓度干甲烷，在电流密度小时，生部分氧化（ＯＭ）反应；电流密度大时，在发生发ＰＰＯＭ反应的同时，发生全氧化（ＤＯＭ）反应。中浓度干甲烷，发生ＰＯＭ反应。当发生ＤＯＭ反应时，随电流密度的增加，Ｃ选择性降低，甲烷转化率增加的幅度降低。发生ＰＯＯＭ反应时，两种浓度甲烷的
ＣＧｄＯ。／ｔｅＰ阳极上反应后的介质组成、甲烷转化率、Ｃ产率及其选择性，发现甲烷与电化学供。Ｏ
氧量之比减小（１由Ｏ降低到２，Ｃ）Ｏ选择性降低的实验现象。Ｓｍｉｅｎ等］究了甲烷在Ｐ阳极上的研ｔ转化规律，发现电流小，甲烷转化率低，而ＣＯ选择性高，而且增加电流和ＣＯ，会增加Ｃ的Ｈ／ｚＨ转化率，而ＣＯ选择性降低，但没有分析这种变化的内在原因。
１实验部分
１１材料与仪器．
厚度０５ｍｍ或１ｍｍ，直径２．０ｍｍ，８摩尔分率ＹＯ。。掺杂的ＺＯ。（一Ｚ电解质板（ｒ８ＹＳ）日本
Ｔｓｈ公司）ｏｏ，ＮｉＯ粉（日本Ｓｅａ公司）一Ｚ粉（ｏｋｗａ，８ＹＳ日本Ｔｓｈ公司）ａ＿Ｓ０５Ｏ粉（ｏｏ，Ｌ０５ｒｌ８ｎ２０ｕｅ０７
文章编号：１０－７３（０７３１ — ００１６１２０）０ —２７６
ＳＣ中干甲烷在ＮｉＺ阳极上的转化ＯＦ — ＹＳ
由宏新丁信伟周一卉方红东阿布里提・阿布都拉。
电化学转化速率基本相同。
关键词：固体氧化物：燃料电池；甲烷；反应；阳极
中图分类号：０４６３文献标识码：Ａ
甲烷是适于固体氧化物燃料电池（ＯＣＳＦ）应用的燃料之一。甲烷通过全氧化（ｉｃｏｉａｉｎｄｒｔｘｄｔｅｏｏｔａｅｆｈｎ，ＤＯｍｅＭ）或部分氧化（ａｔｌｘｄｔｎｏｔａｅ０Ｍ）１反应，生成适于发电或其ｐｒｉｉａｉｆａｏｏｍｅｈｎ，Ｐ［叫］
它用途的富含Ｈ。Ｃ的气体。为了有效利用阳极产生的富含ＨｚＣ的气体，需了解反应产物与电／Ｏ／Ｏ
流、甲烷浓度、温度等反应影响因素的关系。Ｙｒｍｃｅｋａｅｈｎｏ等［研究了固定电流密度下，甲烷在５］
－１收稿日期：２０ —３０；修订日期：２７０・６０７０ —７００・４－
作者简介：由宏新（９３）１６一，男，博士。Ｅｍａｌｙｕｘｓａｔｍ－ｉｏｈ＠ｌ．ｏ：ｎ
维普资讯
第２卷第３３期
２００７年６月
化学反应工程与工艺
ＣｈｍｉａａｔｎＥｎｉｅｒｇａｄＴｅｈｏｏｙｅｃｌＲｅｃｉｇｎｅｉｎｃｎｌｇｏｎ
Ｖ０３，Ｎｏ３ｌ２
考虑电池实际使用时，在发电的同时产生有用的气体，需要一定的电流，而且电流可能变化，单
纯为增加ＣＯ选择性而降低电流是不可取的，因此需要研究不同电流密度下，甲烷转化的内在规律。在ＳＦ中，研究最多的是ＹＺ做电解质、ＮｉＹＳ为阳极的电池。本工作以ＹＳＯＣＳ／ＺＺ做电解质、Ｎ／Ｓ为阳极，通过改变ＣＨｉＹＺ的浓度，研究不同电流密度下，ＣＨ在阳极的转化规律。
１６１；１０２
（．大连理工大学化工学院，辽宁１
大连
２日本青森工业综合研究所新能源研究部，日本青森．
０００１）３—１３
摘要：以氧化钇稳定的氧化锗（ＺＹＳ）作电解质、ＮｉＳ — Ｚ为阳极，研究中／Ｙ低浓度干甲烷在固体氧化物