Bi基电解质复合对La1.2Bi0.3Sr0.5Ni0.5Mn0.5O4 δ氧电极材料性能的影响文献综述

 2021-10-23 20:17:56

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文 献 综 述1 引言近年来,随着人类社会的发展化石能源如煤、石油和天然气的需求在不断增长,而这些化石燃料是不可再生的,地球储量有限,使得能源安全形势日渐严峻。

除此之外,化石能源会产生大量的二氧化碳,导致温室效应,对气候环境造成破坏,是当今国际社会讨论的重要议题之一。

固体氧化物电解池 (Solid Oxide Electrolysis Cell,SOEC)电解技术既能实现电能的高效存储利用,又能捕集、利用CO2,受到了国内外学者的普遍关注[1]。

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cells,SOFC)是将化学能转化为电能的一种新型的、洁净的发电装置,SOEC则是将电能和热能转化为化学能的储能装置,它的运行过程是SOFC的逆过程[2]。

SOEC的突出优势在于能量转化效率高。

从热力学角度分析,温度升高可以降低电解是所需的最低电压,从而减少电能需求;从电极反应动力学角度分析,高工作温度也可以有效减少反应过程中的能量损失。

SOEC可以用于二氧化碳的减排和转化,在能源和环境问题日益严重的今天有广阔的发展前景[3]。

2 固体氧化物电解池2.1 SOEC工作原理SOEC可用于电解 H2O、CO2,还可以用于 H2O/CO2共电解。

SOEC的工作温度在 500~1000℃,其基本结构和原理如图1所示:中间是致密的电解质层,两侧是多孔的氢电极和氧电极。

图1SOEC工作原理从化学反应或能量转换的角度看,SOEC高温电解水制氢是氢气在SOFC中与氧反应生成水的逆过程。

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