直接碳氢燃料和基于离子扩散机制控制的新一代低温固体氧化燃料电池及过程机理研究

项目名称： 直接碳氢燃料和基于离子扩散机制控制的新一代低温固体氧化燃料电池及过程机理研究

项目编号： No.51202080

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 丁岩芝

作者单位： 淮南师范学院

项目金额： 25万元

中文摘要： 基于具有产业化发展基础的清洁高效直接碳氢化合物为燃料的固体氧化物燃料电池发电技术，研发一种新颖的离子扩散控制机制制备新一代低温固体氧化物燃料电池（LT-SOFC），以具有良好的抗积碳和抗硫中毒的金属Ni与质子导体电解质金属陶瓷相作为复合阳极，以掺杂的氧化铈为电解质。基于元素扩散机理的控制研究，在电池制备的高温下元素扩散到阳极电解质界面处，形成一层质子导体过渡层薄膜，有效的阻挡了DCO电解质在阳极侧还原气氛下Ce4＋向Ce3＋的还原，有效的阻止了电子电导的产生，提高电池的开路电压和能量转化效率。同时对整个电化学反应过程进行热力学和动力学研究，并与实验结构做比较分析，以期对这种燃料电池过程的能量效率和经济性做初步评价。验证确立通过直接碳氢燃料和基于元素扩散机制控制的新一代低温固体氧化燃料电池这一新技术路线的可行性，从而为直接利用低成本碳氢燃料的固体氧化物燃料电池早日实用化和产业化进开辟一条新的

中文关键词： 固体氧化物燃料电池；离子扩散控制机制；抗积碳和抗硫中毒；界面；

英文摘要： Currently, direct-hydrocarbons solid oxide fuel cells (SOFCs) have attracted tremendous attention worldwide as future green energy conversion devices for commercialization owing to their high-energy efficiency, low impact on the environment and excellent

英文关键词： solid oxide fuel cells；ionic diffusion strategy；sulfur and coking tolerance；Interface；