碳電氧化新型低溫催化熔鹽電解質(zhì)的研究.pdf

1、直接碳燃料電池(DCFC)是一種以固體碳(如煤)直接做燃料的特殊類型的燃料電池,可以實(shí)現(xiàn)清潔高效地將固體碳中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。DCFC的理論效率為100％,實(shí)際電效率也能達(dá)到80%以上;排放的廢氣少,且為純度很高的CO2,容易實(shí)現(xiàn)CO2的分離回收利用;碳燃料來源廣泛而且豐富廉價(jià),包括煤、石油、天然氣、甚至是生物質(zhì)燃料和有機(jī)垃圾等。因此,DCFC是一種非常有前途的新型發(fā)電技術(shù)。
　　以CsVO3和MoO3形成低溫共熔體作為催化劑,

2、加入到32%Li2CO3-68%K2CO3熔融碳酸鹽電解質(zhì)中,采用線性電位掃描法和恒電位放電法研究了CsVO3-MoO3對(duì)石墨碳陽極的電化學(xué)氧化性能影響。發(fā)現(xiàn)CsVO3-MoO3對(duì)碳陽極的開路電位和氧化電流密度均有很大的提高。在750℃下,碳陽極的開路電位為-0.94V,負(fù)向提高了0.36V;當(dāng)極化電勢(shì)為-0.4V時(shí),碳陽極的電流密度為105.2mA·cm-2,提高了73.7mA·cm-2。
　　分析以金片為工作電極的三電極體系的

3、循環(huán)伏安曲線,發(fā)現(xiàn)加入CsVO3-MoO3后出現(xiàn)氧化還原峰,證明在電解質(zhì)中存在電化學(xué)氧化還原反應(yīng)。分析氣體產(chǎn)物組成CsVO3-MoO3降低CO的濃度,證明提高了碳陽極的庫(kù)侖效率,最高庫(kù)侖效率達(dá)到98.8%。根據(jù)上述數(shù)據(jù),探討了CsVO3-MoO3提高碳陽極電化學(xué)氧性能的作用機(jī)理。
　　構(gòu)筑和制備具有催化作用的低溫熔鹽電解質(zhì)體系(CsVO3-MoO3-Li2CO3-Na2CO3-K2CO3),研究催化熔鹽的組成和溫度對(duì)電導(dǎo)率和碳電化

4、學(xué)氧化性能的影響。在550℃,CsVO3-MoO3和Li2CO3-Na2CO3-K2CO3的質(zhì)量比為1:5時(shí)電解質(zhì)的電導(dǎo)率為1.155S·cm-1,提高了0.43S·cm-1。碳陽極的電化學(xué)氧化性能隨著反應(yīng)溫度的升高而提升,同時(shí)CsVO3-MoO3的催化性能隨著其含量的增大而提升。在CsVO3-MoO3和Li2CO3-Na2CO3-K2CO3的質(zhì)量比為1:5的時(shí)候,催化熔鹽在低溫時(shí)的催化作用十分顯著。550℃時(shí),開路電位達(dá)到-0.85V