邵 乐 ，王绍荣

(1.陕西煤业化工技术研究院，陕西 西安 710005；2.中国矿业大学 化工学院，江苏 徐州 221116)

0 引 言

氢是一种无污染的可再生能源，同时具有可储、可运的特点。通过高效率的水电解制氢技术，将风能、太阳能等不稳定的可再生电能转换为氢气加以存储和利用，将会是非常有优势的一种储能技术[1-2]。固态氧化物电解池(Solid Oxide Electrolysis Cell, SOEC)原理上是固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)的逆运行，高温条件下可有效降低水电解电压，提高制氢效率。若热源来源于工厂废热，SOEC将能够大幅降低制氢成本，可有效推动可再生能源及燃料电池技术的应用[3-5]。

SOEC工作时阴极侧是以水蒸气为原料气，通过电解水反应，分别在阴极侧产生氢气，在阳极侧产生氧气。因此，SOEC的高湿度工况，及原料水蒸气的扩散阻力，对电池材料和电池结构的要求和影响相比SOFC具有很大不同[6-7]。本文采用浸渍-共烧结技术制备管式SOEC，研究了其在电池和电解模式下的性能，对比了电解模式下不同水蒸气含量下的制氢性能和电化学阻抗谱，讨论了电解模式下性能衰减的潜在原因。

1 实 验

1.1 管式固体氧化物电解池的制备

本文采用浸渍-共烧结法制备管式SOEC，为避免电解和电池模式下的阴极、阳极发生名称混淆，因此将电解模式下的阴极定义为氢电极，阳极定义为氧电极。制备的管式SOEC以Ni-YSZ金属陶瓷为氢电极支撑体，通过浸渍成型在其外侧连续制作氢电极活性层、电解质层和氧电极层，氢电极/电解质复合膜管采用共烧结工艺一次成型。……