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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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中低温固体氧化物燃料电池阴极界面改性研究进展

作者(Author):

  • 郑紫微
  • 胡亮
  • 杨志宾
  • 雷泽
  • 葛奔
  • 彭苏萍

作者单位:

  • 中国矿业大学( 北京) 固体氧化物燃料电池研究中心

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
  • 摘要
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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 CO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 °C),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 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


郑紫微,胡亮,杨志宾,等.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,2022,47(9):3339-3350.
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