SOFC中干甲烷流量对Ni-YSZ阳极上反应的影响

为为探讨SOFC中干甲烷流量对反应的影响，采用色谱在线检测阳极尾气，总结阳极尾气的变化规律，在此基础上，分析干甲烷在固体氧化物燃料电池 Ni-YSZ 阳极上的反应，寻找干甲烷流量与电流对电池阳极反应影响的数学关系。依据甲烷基元反应的活化能分析反应的途径，结果表明，随电流密度以及氧离子流量的增加，干甲烷与不同电流密度下的氧离子依次发生电化学反应。这些电化学反应分别是甲烷部分氧化反应生成CO、H2并产生电子，或生成 CO、H2O、H2和产生电子的反应，或产生 CO、H2O 和产生电子的反应，或甲烷完全氧化的电化学反应。高流量甲烷只发生消耗氧离子最少的部分氧化反应，中流量甲烷发生前两个或前三个反应。依据法拉第第一定律及反应物之间的关系，确定甲烷的低、中、高流量的判定依据分别为：v(CH4)小于等于I/(4F)，v(CH4)大于等于I/(4F)以及小于等于I/(2F)，v(CH4)大于等于I/(2F)。