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关于高湿条件下SOFC中金属Ni氧化劣化的研究

1、目的

Ni被广泛用于固体氧化物燃料电池(SOFC)的燃料极。由于燃料极生成反应物水蒸气,因此随着燃料减少,在系统后端,水蒸气浓度增加,氧分压升高,易导致发生NiO和Ni(OH)2的氧化劣化。先行研究发现,在阳极Ni暴露于高氧分压下的循环运行期间1,或当提供高湿氢气时,传导路径破坏,导致电池性能下降。本研究中,在系统后端(具有高燃料利用率的运行条件)进行了发电测试,考察了发电性能的变化和劣化机理。此外,明确了高燃料利用率下的运行指南,有助于提高SOFC系统的效率。

2、实验

使用以ScSZ为电解质、NiO-ScSZ为阳极、LSM-ScSZ为阴极的电解质支持型电池,工作温度:800℃,阳极提供H2(20cc/min)+H2O(80cc/min)、阴极提供Air(150cc/min)作为燃料,进行发电测试。通过热力学平衡计算软件HSC计算预想发生Ni氧化的条

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