典型文献
中低温固体氧化物燃料电池阴极界面改性研究进展
文献摘要:
在碳达峰、碳中和目标下,我国迫切需要提高煤炭的利用效率,降低CO2排放.固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种将碳氢燃料的化学能直接转换为电能的高效、环境友好的电化学转化装置.传统SOFC运行温度较高(800~1 000℃),长期高温运行会导致系统成本过高,关键材料性能衰减,以及组件间元素的互扩散、相反应等诸多问题.发展中低温SOFC已经成为未来SOFC技术发展的必然选择.然而,低温下,阴极缓慢的氧还原反应(ORR)动力学和不稳定性是制约SOFC技术发展的主要挑战.近年来,阴极界面改性作为一种提高中低温SOFC性能的有效策略得到广泛研究.通过设计不同的改性界面,可以显著加速阴极ORR动力学,有效地拓展阴极三相界面,提高阴极电催化活性,进而提高电池电化学性能;同时有效限制阴极颗粒长大,减少二次相生成,提高电池寿命.综述了界面改性的结构种类和特征(复合结构,膜状界面结构,骨架/表面涂覆结构),详细介绍了原子层沉积、脉冲激光沉积、湿法浸渍3种阴极界面改性技术,以及阴极界面改性对氧离子输运、氧还原反应活性以及稳定性的影响.最后,讨论了目前阴极界面改性技术存在的问题与挑战,以及克服这些问题的可能策略,为中低温SOFC阴极材料和结构的合理设计提供指导,为SOFC的实际应用奠定基础.
文献关键词:
固体氧化物燃料电池;阴极;界面改性;电催化性能;稳定性
中图分类号:
作者姓名:
郑紫微;胡亮;杨志宾;雷泽;葛奔;彭苏萍
作者机构:
中国矿业大学(北京)固体氧化物燃料电池研究中心,北京 100083
文献出处:
引用格式:
[1]郑紫微;胡亮;杨志宾;雷泽;葛奔;彭苏萍-.中低温固体氧化物燃料电池阴极界面改性研究进展)[J].煤炭学报,2022(09):3339-3350
A类:
B类:
中低温,固体氧化物燃料电池,阴极界面,界面改性,改性研究,碳中和目标,SOFC,碳氢燃料,化学能,接转,化学转化,化装,运行温度,高温运行,行会,导致系统,系统成本,关键材料,材料性能,性能衰减,互扩散,氧还原反应,ORR,主要挑战,高中低,有效策略,三相界面,电催化活性,电化学性能,粒长,长大,二次相,相生,电池寿命,复合结构,膜状,界面结构,涂覆,原子层沉积,脉冲激光沉积,湿法浸渍,改性技术,氧离子,离子输运,反应活性,技术存在,问题与挑战,阴极材料,合理设计,电催化性能
AB值:
0.322348
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