于波
,
张文强
,
梁明德
,
张平
,
徐景明
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00807
针对目前常规高温固体氧化物电解池(SOEC)阴极材料水蒸气扩散阻力大、极化能量损失高和稳定性差的不足, 本研究采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)造孔剂对SOEC阴极材料进行了微观结构调整和优化, 以提高其电解过程制氢性能和耐候性. 实验结果表明: 采用PMMA造孔剂可以显著降低水蒸气的扩散阻力, 提高SOEC的电解效率和制氢性能. 当PMMA的添加量为10wt%时, 阴极材料的孔隙率高达45%, 孔形规整圆形, 分布均匀, 孔径约为10 um. 微观结构改进后, 阴极的电导率为6726 S/cm, 运行稳定, 具有较高的机械强度. 当电解温度为850℃, 电压1.3V时, 与采用淀粉造孔剂的SOEC相比, 采用PMMA造孔剂的SOEC在运行过程中水蒸气扩散阻抗降低50%, 产氢率提高50%.
关键词:
高温固体氧化物电解池
,
nuclear hydrogen production
,
microstructure modification
,
cathode support layer
,
diffusion
