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文献综述
文 献 综 述1 引言随着社会的发展，对于工业生产、交通运输、用电、取暖等方面的能源需求日益增加。
而伴随化石类燃料的燃烧使用，排放大量的CO2和污染物，加剧了全球的变暖并造成了严重的环境污染，也引起了公众对环境问题的担忧。
在人们探索的众多新能源中，二氧化碳可以转化成碳氢原料并实现碳中和循环利，以改变目前对于化石燃料严重依赖的能源格局，达到减少污染物和温室气体排放的目的，走出一条清洁、高效、安全、可持续的能源发展之路。
固体氧化物电解池（SOEC）是一种能在高温下将热能和电能高效环保地直接转化为化学能的全固态能源转换装置。
SOEC可在高温下直接将CO2电解成CO，在当前能源和环境问题日益凸显的社会背景下，SOEC 技术必将具有广阔的应用前景。
2 SOEC的工作原理电解池通常由燃料极，电解质和空气极三部分组成。
SOEC的工作原理如图1所示，在SOEC两侧电极上施加一定的直流电压和较高温度(600~1000℃)，H2O和CO2首先扩散到氢电极(燃料极)发生还原反应产生O2-，O2-穿过致密的固体氧化物电解质层到达氧电极(空气极)，在空气极发生氧化发应得到纯O2。
图1.SOEC的工作原理图氢电极和氧电极的电池反应如下所示氢电极(燃料极)反应： 2CO2 4e→2CO 2O2-（1）2H2O 4e→2H2 2O2- （2）氧电极(空气极)反应： 4O2-→2O2 8e （3）总反应式：H2O CO2→H2 CO O2 （4） 3 SOEC的组成及燃料极材料的研究现状3.1 SOEC的组成固体氧化物电解池体系主要包括三种材料，包括空气极，电解质材料（通常是氧化钇稳定的氧化锆、YSZ）和燃料极，电堆还需要连接材料用于封接。
目前固体氧化物电解池对材料的要求较高，电解池的操作温度约为600－900℃。
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