在高温强氧化气氛下具有良好的稳定性、耐水蒸气腐蚀性能,以及良好的裂解水催化性能等。本论文第四章系统地研究了La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ (LSCF)和Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ (BSCF)材料的结构、在高温水蒸气气氛中的稳定性及电导性能等,并考察了其作为质子传导型SOE阳极的电化学性能。结果发现,LSCF和BSCF陶瓷在高温水蒸气气氛中均具有良好的结构稳定性和裂解水催化活性。在800℃时,当阴极和阳极两侧通入5%H2/Ar和3%H2O/Ar气体时,两电解池直接电解水蒸气的最高电流效率分别达到58%和64%。SOE阳极的电极反应为析氧反应(Oxygen Evolution Reaction, OER表面修饰改性-数控滚圆机电动滚圆机价格低张家港电动弯管机多少钱),需要克服一定的活化能垒,表现为阳极的极化电阻较高。本论文尝试通过对氧离子传导型阳极和质子传导型SOE阳极浸渍负载C0304进行表面修饰与改性,以达到改善其表面析氧反应过程,降低电极极化电阻的目的。

www.wangaunjimuju.com结果表明,C0304能明显地降低电极的极化电阻,提高电解池性能。对氧离子型对称电池,负载催化剂使极化电阻从1.2Ω·cm2降低到0.24Ω·cm2; SOE高频段极化电阻从1.0Ω·cm2降低到0.4Ω·cm2。质子传导型SOE阳极也能得到明显改善,其极化电阻随着Co3O4催化剂的负载量的增加而逐渐降低。在2V电解电压下,极化电阻从0.38Ω·cm2降低到0.24Ω·cm2。鉴于陶瓷透氧膜工作时,其表面也存在氧化还原的氧交换反应,论文将上述表面修饰改性的思路拓展应用于陶瓷透氧膜,探索采用Co3O4对透氧膜进行表面修饰改性。研究发现,负载Co3O4纳米阵列使Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ (BSCF)透氧膜在600℃时的透氧速率从0.041增加到0.468 ml·min-1·cm-2,增大约11.5倍。同时,透氧膜的表观活化能从146 kJ·mol-1降低到59kJ·mol-1。因此C0304修饰显著地改善了透氧膜表面氧交换反应过程,提高了透氧膜透氧性能表面修饰改性-数控滚圆机电动滚圆机价格低张家港电动弯管机多少钱 www.wangaunjimuju.com