大尺寸固体氧化物燃料电池的电极过程解析方法

崔同慧 李航越 吕泽伟 王怡戈 韩敏芳 孙再洪 孙凯华

引用本文: 崔同慧, 李航越, 吕泽伟, 王怡戈, 韩敏芳, 孙再洪, 孙凯华. 大尺寸固体氧化物燃料电池的电极过程解析方法[J]. 物理化学学报, 2022, 38(8): 2011009-0. doi: 10.3866/PKU.WHXB202011009 shu
Citation:  Tonghui Cui, Hangyue Li, Zewei Lyu, Yige Wang, Minfang Han, Zaihong Sun, Kaihua Sun. Identification of Electrode Process in Large-Size Solid Oxide Fuel Cell[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2022, 38(8): 2011009-0. doi: 10.3866/PKU.WHXB202011009 shu

大尺寸固体氧化物燃料电池的电极过程解析方法

    通讯作者: Minfang Han, Email: hanminfang@tsinghua.edu.cn; Tel.: +86-10-62790686
  • 基金项目:

    国家重点研发计划 2017YFB0601903

    北京市科委项目 Z191100004619009

    清华大学自主科研计划 20193080038

摘要: 电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS)作为一种原位/非原位的电化学表征技术,在固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)尤其是小尺寸电池的研究中得到了广泛应用,而工业大尺寸电池的EIS研究较少且大多基于小尺寸电池的研究结果。本文对工业尺寸(10 cm × 10 cm)阳极支撑平板式SOFC搭建了EIS测试系统,并改变电池运行温度、阳极/阴极气体组分,对该电池进行了系统的EIS测试,而后采用不基于先验假设的弛豫时间分布法(Distribution of Relaxation Times,DRT)对EIS数据进行解析。通过比较分析不同条件下的DRT结果,揭示了DRT中各特征峰与电池中具体电极过程的对应关系。与小尺寸电池相比,由于大尺寸电池的有效面积较大且入口流量较小,气体转化过程在大尺寸电池中不容忽视。本文通过解析EIS实现了对工业大尺寸SOFC单电池中各项电极过程的分辨,该方法及结果能够进一步应用于SOFC原位表征、在线监测以及衰减机理等相关研究。

English

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  • 发布日期:  2022-08-15
  • 收稿日期:  2020-11-03
  • 接受日期:  2020-12-07
  • 修回日期:  2020-12-07
  • 网络出版日期:  2020-12-15
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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