煤層氣固體氧化物燃料電池發(fā)電性能研究.pdf

1、煤層氣是山西的優(yōu)勢資源，研究開發(fā)高效潔凈的煤層氣利用技術(shù)，對山西的產(chǎn)業(yè)升級和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。固體氧化物燃料電池(SOFC)是一種高效潔凈的發(fā)電裝置。鎳基陶瓷復(fù)合陽極由于其高電化學(xué)活性、高電子電導(dǎo)、穩(wěn)定性好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，迄今仍是最常用的陽極材料。然而，當(dāng)使用碳?xì)淙剂蠒r(shí)，陽極積碳導(dǎo)致電池性能迅速衰竭，是煤層氣等碳?xì)淙剂蟂OFC面臨的一個嚴(yán)重挑戰(zhàn)。
　　經(jīng)過我們實(shí)地考察，走訪了山西的一些煤層氣開采生產(chǎn)集團(tuán)，發(fā)現(xiàn)目前在實(shí)際生產(chǎn)

2、中，30％以下的煤層氣不能被很好地利用，絕大部分都已經(jīng)稀釋排空處理，這樣不僅造成了環(huán)境的污染，溫室效應(yīng)的增加，還極大地浪費(fèi)了寶貴的資源。
　　本論文針對這種現(xiàn)狀，結(jié)合固體氧化物燃料電池的新技術(shù)，嘗試探索出一條針對低濃度煤層氣有效利用的新方法。我們通過研究發(fā)現(xiàn)，在以25%空氣配比的煤層氣為燃料時(shí)，SOFC電池表現(xiàn)出了很好的化學(xué)催化性能和電化學(xué)操作穩(wěn)定性。其中，在850℃下，化學(xué)催化過程中 CH4的轉(zhuǎn)化率達(dá)到了99%以上；電化學(xué)穩(wěn)定性