YSZ单晶电解质-熔融Sn阳极直接碳燃料电池反应特性

直接碳燃料电池(directcarbonfuelcell，DCFC)能够将固体碳燃料的化学能通过电化学反应连续地转化为电能，采用熔融Sn作为阳极可望实现储能发电一体化。该文以YSZ单晶作为电解质测试熔融Sn阳极DCFC反应特性。结果表明，光滑的电解质–电极界面有利于Sn与反应界面的充分接触以及界面固体产物层SnO2的剥离，从而降低欧姆阻抗和活化阻抗。在电池模式下，随着放电时间的增加，固体产物SnO2不断积累，导致电导率下降，阻碍了氧离子输运，造成电池性能迅速下降。温度升高可有效提高熔融Sn阳极电池或直接碳燃料电池性能；900℃温度条件更为有利于碳与SnO2反应以及Sn电化学反应的进行。