碳電氧化新型低溫催化熔鹽電解質的研究.pdf

1、直接碳燃料電池(DCFC)是一種以固體碳(如煤)直接做燃料的特殊類型的燃料電池,可以實現清潔高效地將固體碳中的化學能轉化為電能。DCFC的理論效率為100％,實際電效率也能達到80%以上;排放的廢氣少,且為純度很高的CO2,容易實現CO2的分離回收利用;碳燃料來源廣泛而且豐富廉價,包括煤、石油、天然氣、甚至是生物質燃料和有機垃圾等。因此,DCFC是一種非常有前途的新型發(fā)電技術。
　　以CsVO3和MoO3形成低溫共熔體作為催化劑,

2、加入到32%Li2CO3-68%K2CO3熔融碳酸鹽電解質中,采用線性電位掃描法和恒電位放電法研究了CsVO3-MoO3對石墨碳陽極的電化學氧化性能影響。發(fā)現CsVO3-MoO3對碳陽極的開路電位和氧化電流密度均有很大的提高。在750℃下,碳陽極的開路電位為-0.94V,負向提高了0.36V;當極化電勢為-0.4V時,碳陽極的電流密度為105.2mA·cm-2,提高了73.7mA·cm-2。
　　分析以金片為工作電極的三電極體系的

3、循環(huán)伏安曲線,發(fā)現加入CsVO3-MoO3后出現氧化還原峰,證明在電解質中存在電化學氧化還原反應。分析氣體產物組成CsVO3-MoO3降低CO的濃度,證明提高了碳陽極的庫侖效率,最高庫侖效率達到98.8%。根據上述數據,探討了CsVO3-MoO3提高碳陽極電化學氧性能的作用機理。
　　構筑和制備具有催化作用的低溫熔鹽電解質體系(CsVO3-MoO3-Li2CO3-Na2CO3-K2CO3),研究催化熔鹽的組成和溫度對電導率和碳電化

4、學氧化性能的影響。在550℃,CsVO3-MoO3和Li2CO3-Na2CO3-K2CO3的質量比為1:5時電解質的電導率為1.155S·cm-1,提高了0.43S·cm-1。碳陽極的電化學氧化性能隨著反應溫度的升高而提升,同時CsVO3-MoO3的催化性能隨著其含量的增大而提升。在CsVO3-MoO3和Li2CO3-Na2CO3-K2CO3的質量比為1:5的時候,催化熔鹽在低溫時的催化作用十分顯著。550℃時,開路電位達到-0.85V