低浓度干甲烷在SOFC Ni-YSZ阳极上的反应

• 作 者: 由宏新 高红杰 陈刚 阿布里提·阿布都拉 丁信伟
• 机 构: 大连理工大学,化工机械学院,辽宁,大连,116012;日本弘前大学,北日本新能源研究中心,日本,青森,036-8561
• 出 处: 燃料化学学报
• 发表日期: 2011年1期
• 关键词: 固体氧化物燃料电池 阳极 甲烷 反应

向Ni-YSZ/YSZ/LSM(Ni-Y2O3稳定的ZrO/YSZ/La0.85Sr0.15MnO3-δ)电池阳极通入不同浓度的干甲烷,利用气相色谱对阳极尾气进行原位检测,研究在不同电流密度下,干甲烷在Ni-YSZ阳极上所发生的反应.通过理论开路电压和实测开路电压的比较、阳极尾气的定量分析以及CH4在Ni基阳极上基元反应活化能分析,发现操作温度100000℃时,3.85%和5.66%甲烷为燃料的Ni-YSZ阳极电池,在电流密度由低到高的过程中,甲烷在Ni-YSZ阳极上顺序发生部分氧化反应、CH4+2O2- → CO+H2O+H2+4e-、CH4+3O2- → CO+2H2O+6e-和完全氧化反应.随着后续反应的相继发生,前面的反应速率逐渐减小.