便携式甲醇蒸汽重整制氢耦合固体氧化物燃料电池实验装置设计

摘要

该文提出一种用于本科教学实验的甲醇蒸汽重整制氢(MSR)和微管式固体氧化物燃料电池(MTSOFC)教学演示仪。阳极支撑型MTSOFC和MSR催化剂分别使用挤出成型-浸浆工艺和液相合成法制备。结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)表征MTSOFC和MSR催化剂材料特性,并使用色谱、电子负载分析本教学演示仪器的功能特性。纳米铜修饰的氧化锌MSR催化剂,在防止碳沉积的同时,其氢气选择率>40%。便携式教学演示仪使用的MTSOFC以甲醇重整合成气为原料,在720℃操作时,最大输出功率密度(MPD)为0.53 W·cm^(–2)。本仪器还配制了额外的扩展接线柱,学生可根据其他应用场景,展示燃料电池的功率特性。