直接碳固体氧化物燃料电池的阳极高温反应机理研究

项目名称： 直接碳固体氧化物燃料电池的阳极高温反应机理研究

项目编号： No.20976063

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 刘江

作者单位： 华南理工大学

项目金额： 33万元

中文摘要： 直接碳固体氧化物燃料电池 (DC-SOFC) 采用煤炭经简单加工得到的碳燃料，理论效率接近100％，产物气体可集中处理，是一种高效的清洁煤新技术。但目前DC-SOFC的性能还有待提高，对其内部反应机理还不清楚。本研究结合化学热力学和动力学原理，将DC-SOFC内部可能涉及到的反应分离开来，它们是：阳极上发生的CO与电解质传递过来的O2－发生的反应或氧浓差电池发生的透氧反应、燃料上发生的Bouduard反应或普通燃烧反应。分别采用在SOFC中通以CO或Ar气、向盛有碳的石英管中通CO2或O2的简单反应装置对这些反应进行模拟，通过对这些模拟反应的性质（伏安特性曲线与交流阻抗谱）与DC-SOFC的性质进行比较分析，确定反应机理。同时，通过对这些模拟反应条件的改变对DC-SOFC性能影响的程度确定电池反应中的速率控制反应。上述研究将为提高DC-SOFC的性能指出努力方向并提供基本数据和理论依据。

中文关键词： 固体氧化物燃料电池；直接碳；阳极机理；电化学氧化；Boudouard反应

英文摘要：

英文关键词： solid oxide fuel cell；direct carbon；anode mechanism；electrochemical oxidation；Boudouard reaction