天然气和甲烷固体氧化物燃料电池中的ni-lccm-gdc阳极性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了纳米粉体la1-xcexcr0.5mn0.5o3-δ(x=0.05，0.10，0.15，0.20)(lccm)，并采用共压-共烧结法制备了以复合阳极ni-la0.9ce0.1cr0.5mn0.5o3-δ-ce0.8gd0.2o2-δ(gdc)为支撑、gdc为电解质、la0.8sr0.2co0.8fe0.2o3-δ(lscf)-gdc为复合阴极的单电池。利用xrd和sem等方法对阳极材料进行了晶相结构、化学相容性、微观形貌分析。在500~750℃范围内，分别以湿天然气(3%h2o)和甲烷为燃料气，氧气为氧化气测试了单电池的电化学性能，同时检测了以甲烷为燃料气的阳极尾气组成。结果表明：复合阳极材料具有良好的化学相容性；阳极和阴极具有较好的孔隙结构。以天然气和甲烷为燃料气的单电池在700℃时最大电流密度分别为131.96ma·cm-2，162.36ma·cm-2；最大比功率分别为28.61mw·cm-2，31.03mw·cm-2。在500~750℃范围内阳极尾气中均检测出co，co2，在700℃时co，co2含量达到最大值，分别为2.39254%，6.20891%。