SOFC中干甲烷在Ni-ScSZ阳极上的氧化行为

摘要

以氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)做电解质,氧化钪稳定的氧化锆(Ni-ScSZ)为阳极,研究了不同浓度干甲烷在固体氧化物燃料电池阳极上的氧化行为.改变甲烷浓度,利用色谱在线测量不同电流密度下阳极出口气体产生的种类与速率.通过氧的分析与反应发生时的电子数分析,研究了干甲烷在Ni-ScSZ阳极的氧化行为,并对比研究了相同浓度的干甲烷在Ni-YSZ阳极上的氧化行为.结果表明,在Ni-ScSZ阳极上,高浓度干甲烷与在Ni-YSZ阳极上类似,由甲烷裂解反应生成的碳发生氧化反应生成CO;低浓度干甲烷在电流密度较低的情况下,在1 000 ℃可发生CO氧化反应,生成CO2.在Ni-YSZ阳极上,低浓度干甲烷在较高电流密度下,在生成CO2的同时甲烷发生完全氧化反应.