熔融碳酸盐燃同创娱乐平台料电池的应用

摘要:熔融碳酸盐燃料电池的构成 熔融碳酸盐燃料电池主要是由阳极、阴极、电解质基底和集流板或双极板组成。 1、阳极 MCFC的阳极催化剂最早回收银和铂,为低落本钱,厥后改用了导电性...

熔融碳酸盐燃料电池的构成

  熔融碳酸盐燃料电池主要是由阳极、阴极、电解质基底和集流板或双极板组成。

  1、阳极

  MCFC的阳极催化剂最早回收银和铂,为低落本钱,厥后改用了导电性与电催化机能精采的镍。但镍被发此刻MCFC的事情温度与电池组装力的浸染下会产生烧结和蠕变现象,进而MCFC回收了Ni-Cr或Ni-Al合金等作阳极的电催化剂。插手2%~10%Cr的目标是防备烧结,但Ni-Cr阳极易产生蠕变。别的,Cr还能被电解质锂化,并耗损碳酸盐,Cr的含量淘汰会淘汰电解质的损失,但蠕变将增大。对比之下,Ni-Al阳极蠕变小,电解质损失少,蠕变低落是由于合金中生成了。

  2、阴极

  熔融碳酸盐燃料电池的阴极催化剂普遍回收氧化镍。其典范的制备要领是将多孔镍电极在电池升温进程中当场氧化,并且部门被锂化,形成非化学计量化合物,电极导电性极大提高。可是,这样制备的NiO电极会发生膨胀,向外挤压电池壳体,粉碎壳体与电解质基体之间的湿密封。改造这一缺陷的要领有以下几种:

  (l)Ni电极先在电池外氧化,再到电池中掺Li;或氧化和掺Li都在电池外举办;

  (2)直接用NiO粉举办烧结,在烧结前掺Li,或在电池中掺Li:

  (3)在氛围中烧结金属镍粉,使烧结和氧化同时完成;

  (4)在Ni电极中安排金属丝网(或拉网)以加强布局的不变性等等。

  3、电解质基底

  电解质基底是MCFC的重要构成部件,它的利用也是MCFC的特征之一。电解质基底由载体和碳酸盐组成,个中电解质被牢靠在载体内。基底既是离子导体,又是阴、阳极隔板。它必需具备强度高,耐高温熔盐腐化,同创娱乐登陆,浸入熔盐电解质后可以或许否决气体通过,而又具有精采的离子导电机能。其塑性可用于电池的气体密封,防备气体外泄,即所谓“湿封”。 当电池的外壳为金属时,湿封是独一的气体密封要领。

  4、集流板(双极板)

  双极板可以或许脱离氧化剂和还原剂,并提供气体的活动通道,同时还起着集流导电的浸染,因此也称作集流板或断绝板。它一般回收不锈钢(如SS316,SS310)制成。在电池事情情况中,阴极侧的不锈钢外貌生成,其内层又有氧化铬,二者均起到钝化膜的浸染,减缓不锈钢的腐化速度。SS310不锈钢由于铬镍含量高于SS316,因而耐蚀机能更好。一般而言,阳极侧的腐化速度大于阴极侧。双极板腐化后的产品会导致打仗电阻增大,进而引起电池的欧姆极化加剧。为减缓双极板阳极侧的腐化速度,采纳了在该侧镀镍的法子。MCFC是靠浸入熔盐的偏铝酸埋隔阂密封,称湿密封。为防备在湿密封处造成原电池腐化,双极板的湿密封处凡是回收铝涂层举办掩护。在电池的_上作条件下,该涂层会生成致密的偏铝酸铿绝缘层。

  5、电池整体布局

  熔融碳酸盐燃料电池组均按压滤机方法举办组装,在隔阂两侧分置阴极和阳极,再置双极板,周而复始举办,最终由单电池会萃成电池堆。氧化气体和燃料气别离进入各节电池孔道(称气体漫衍管),MCFC电池组的气体漫衍管有两种方法:内气体漫衍管和外气体漫衍管。连年海外逐渐倾向回收内漫衍管方法,并对其举办了改造。氧化与还原气体在电池内的彼此活动有并流、对流和错流三种方法,人部门熔融碳酸盐燃料电池回收错流方法。

熔融碳酸盐燃料电池的化学回响式

  阴 极: O2 + 2CO2 + 4e - →2CO32-

  阳 极: 2H2 + 2CO32- → 2CO2 + 2H2O + 4e–

  总回响: O2 + 2H2 → 2H2O

熔融碳酸盐燃料电池的特点

  (l)阴、阳极的活性物质都是气体,电化学回响需要符合的气/固/液三相界面。因此,阴、阳电极必需回收非凡布局的三相多孔气体扩散电极,以利于气相传质、液相传质和电子通报进程的举办;

  (2)两个单电池间的断绝板,既是电极集流体,又是单电池间的毗连体。它把一个电池的燃料气与相近电池的氛围离隔,因此,它必需是优良的电子导体而且不透气,在电池事情温度下及熔融碳酸盐存在时,在燃料气和氧化剂的情况中具有十分不变的化学机能。另外,阴阳极集流体不只要起到电子的通报浸染,还要具有适当的布局,为氛围和燃料气流提供通道;

  (3)单电池和睦体管道要实现精采的密封,以防备燃料气和氧化剂的泄漏。当电池在高压下事情时,电池堆应安顿在压力容器中,使密封件两侧的压力差减至最小;

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