陶瓷電極表面金屬催化劑制備及高溫電解電化學(xué)過程研究.pdf

1、新型清潔能源生產(chǎn)一直以來都是廣泛研究的熱點和解決能源危機的有效方案之一。而固體氧化電解池(SOE)則是生產(chǎn)氫氣，一氧化碳等清潔燃料的一種新型的、高效的能源轉(zhuǎn)換裝置。在研究中探索了固體氧化物電解池的陰極材料復(fù)合活性金屬的性能，并對金屬陶瓷復(fù)合材料應(yīng)用在固體氧化物電解池的陰極進行了研究。
　　本文研究了Ni活性金屬浸漬在La0.75 Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ(LSCM)多孔電極并進行高溫下水蒸氣電解。在高溫條件下，利用

2、還原性氣體5％H2/Ar還原陰極材料，從而形成金屬納米Ni與陶瓷LSCM的復(fù)合電極。在800℃和通以水蒸氣的條件下，基于復(fù)合金屬納米Ni的LSCM陶瓷電極的電解池相對于基于空白LSCM電極的電解池，極化電阻顯著的降低，電壓-電流曲線顯示，同等電壓下，電流明顯提高，法拉第效率也提高了約20％。為了進一步驗證金屬納米復(fù)合后對陶瓷電極性能的改善和提高，采用鈣鈦礦釩酸鹽La0.7Sr0.3VO3-δ(LSV)作為陶瓷陰極，用活性金屬納米Ni和F

3、e浸漬到固體氧化物電解池陰極，測試其電解水蒸氣的極化電阻和催化性能。
　　陶瓷基體原位析出活性金屬納米催化劑的方法可以來改善基體和金屬納米之間的接合情況。研究采用了鈣鈦礦鉻酸鹽(La0.75Sr0.25)(Cr0.5Fe0.5)O3-δ(LSCrF)作為基體，以A位缺陷B位過溶的方式設(shè)計(La0.75Sr0.25)0.85(Cr0.5Fe0.5)0.85Fe0.15O3-δ(LSCrFF)材料，采用原位還原的方式在LSCrF基體上