基于DRT和ADIS的SOFC/SOEC电堆电化学阻抗谱研究

• 作 者: 郑云;张文强;王雪;于波;王建晨;陈靖;
• 机 构: 清华大学核能与新能源技术研究院,先进核能技术协同创新中心,北京,100084
• 出 处: 2016新能源新材料研究生论坛
• 发表日期: 2016年期

　　固体氧化物燃料电池(SOFC)和固体氧化物电解池(SOEC)电堆的电化学分析和诊断是国际上的研究难点。明确多片电堆的本征电化学反应机理和性能规律，是SOFC/SOEC 技术实用化的关键。本文首次尝试采用弛豫时间分布法(DRT)耦合阻抗谱差异分析法(ADIS)对电堆在燃料电池模式和电解池模式下的复杂电化学行为进行了究，通过弛豫时间解析出各个过程对应的特征峰，区分出不同的物理化学过程。研究表明，电堆在SOFC 模式操作时其氢电极含水量应大于20％，而在SOEC 操作时，含水量应小于80％，以最小化电池的气体扩散阻抗。本方法可应用于SOFC/SOEC 电堆的分析诊断，简化电堆测量分析的复杂性，有助于电堆衰减机理和原因的实时诊断，并对电堆性能提高给出理论依据和指导建议。