陶瓷電極表面金屬催化劑制備及高溫電解電化學(xué)過(guò)程研究.pdf

1、新型清潔能源生產(chǎn)一直以來(lái)都是廣泛研究的熱點(diǎn)和解決能源危機(jī)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(duì)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(jìn)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(jìn)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(duì)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(jìn)一步驗(yàn)證金屬納米復(fù)合后對(duì)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(cè)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(lái)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(guò)溶的方式設(shè)計(jì)(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