固体氧化物燃料电池CeO2基阳极材料的研究进展
2015-02-13李春玲张丽敏
陶瓷学报 2015年5期
关键词:研究
李春玲,张丽敏
(山西师范大学 化学与材料科学学院,山西 临汾 041004)
固体氧化物燃料电池CeO2基阳极材料的研究进展
李春玲,张丽敏
(山西师范大学 化学与材料科学学院,山西 临汾 041004)
直接采用碳氢化合物作为燃料是固体氧化物燃料电池(SOFC)技术发展的必然趋势,因而开发能够直接使用碳氢化合物燃料的新型SOFC阳极材料是十分必要的。由于CeO2基复合材料对碳氢化合物燃料有良好的催化性能,并且具有较高的氧化还原能力及优异的储放氧性能,因此被越来越广泛地应用到SOFC的阳极材料中。文章系统总结并分析了目前较为广泛研究的Mn、Fe、Cu、Co和Ni单一掺杂和共掺杂CeO2作为SOFC阳极材料的物理特性及电化学性能,并对CeO2基复合氧化物作为中温SOFC阳极材料的未来研究方向进行了展望。
固体氧化物燃料电池;CeO2基材料;阳极;碳氢化合物;电化学氧化
0 引 言
固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种能够清洁、高效地将燃料中的化学能转换成电能的全固态发电装置。目前,广泛用作SOFC燃料的氢气在自然界中不是天然存在的,必须通过石油的裂解[1]、化石燃料的重整[2-4]、光催化水分解[5]及生物质发酵[6]等方式制备,并且氢气不容易被压缩液化,使得存储和运输受到一定的限制。与氢气相比,甲烷和其他的碳氢化合物廉价而丰富,且便于存储和运输。在中温固体氧化物燃料电池中很容易与氧气和水蒸气发生反应[7],避免了重整裂解过程,提高了燃料的利用率,便于实现SOFC的商业化。因此,直接电化学氧化碳氢化合物阳极材料成为SOFC技术发展研究的关键。……
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