固态氧化物电解电池(SOECs)能够有效地利用可再生能源,实现高效的CO2还原和CH4改造,以产生合成气。在这项工作中,设计了一种高性能的准对称Ni基电解器,该电解器具有Ni-Gd0.1Ce0.9O2 (GDC)多孔阴极和Ni-Y0.16Zr0.84O1.92 (YSZ)微通道阳极,用于高效的CO2电解和CH4的电化学氧化。在CH4辅助的CO2电解过程中,SOEC的电解电流密度在1.5V的电压下达到3.2 A cm-2。通过调节甲烷浓度和增加电解电流,在没有外部保护气体的情况下,在薄而多孔的Ni-GDC阴极上实现了高效稳定的CO2电解。设计的SOEC在没有外部保护气体的情况下,以2 A cm-2的高电解电流密度稳定运行400小时,尽管在阳极通道中观察到少量的碳沉积,但并未受到碳沉积的不利影响,这一点通过EDS分析得到证实。这项研究表明,设计准对称的Ni-陶瓷电解器是实现CH4与CO2的电化学改造的高效策略。 相关研究成果以"Highly efficient CH4-assisted CO2 electrolysis for syngas production in a quasi-symmetric Ni-ceramic electrolyzer"为题发表在Journal of Power Sources上,其中刘方升为第一作者,中国矿业大学材料与物理学院的凌意瀚教授,董德华教授为通讯作者。
题目:Highly efficient CH4-assisted CO2 electrolysis for syngas production in a quasi-symmetric Ni-ceramic electrolyzer
作者: FangshengLiua ZhengpengChenb HonghaoZhoub YunfengTiana FangjunJina DehuaDongc⁎⁎ KunZhengd YihanLinga⁎
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