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学科主题化学工程
直接内重整熔融碳酸盐燃料电池技术研究
王鹏杰
2013-09-25
导师衣宝廉
专业化学工程
授予单位中国科学院研究生院
学位博士
英文摘要本文围绕MCFC隔膜粉料制备,隔膜制备以及直接内重整熔融碳酸盐燃料电池(DIR-MCFC)运转技术三个方面进行研究。 首先,研究了PVB型隔膜和PVA型隔膜的制备技术。在隔膜粉料的制备方面,采用一步合成的粉料来替代传统的粗细匹配粉料,简化了制备工艺。随后探索了PVB型隔膜配方中粘结剂含量对隔膜成膜的影响,分析了PVB型隔膜的成膜机理,提出隔膜浆料均一化机理,并以此为基础开发了PVA型隔膜的制备技术,测试了PVA型隔膜的孔隙率、孔径分布等重要参数。 其次,采用自制隔膜组装电池进行评价。采用PVB型隔膜组装电池,考察了燃料利用率、原料气配比和气体流量对电池性能的影响,优化了电池的操作条件,以此为基础,重点考察了采用PVA型隔膜的MCFC单电池运转技术,研究了初始组装压力对电池性能的影响,并对实验结果进行了合理的解释,为MCFC单电池的组装提供了理论依据,提高了MCFC单电池性能的重复性。 最后,在MCFC单电池运转成熟的条件下,将核-壳型催化剂引入到电池内部,构成了DIR-MCFC。首先在电池外拟电池环境中评价并分析了所制备核-壳型催化剂的催化性能,表现出了良好的阻碱特性,并分析了其“通气阻碱”的原理;然后采用此催化剂进行了DIR-MCFC电池100 h稳定性评价,电池性能在150 mA cm-2时,保持在0.75 V以上。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/116854
专题中国科学院大连化学物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
王鹏杰. 直接内重整熔融碳酸盐燃料电池技术研究[D]. 中国科学院研究生院,2013.
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