Steam/CO2 electrolysis in symmetric solid oxide electrolysis cell with barium cerate-carbonate composite electrolyte
Steam/CO2 electrolysis in symmetric solid oxide electrolysis cell with barium cerate-carbonate composite electrolyte
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碳酸钡-碳酸钡复合电解质对称固体氧化物电解槽中的蒸汽/CO2电解
DOI：
10.1016/j.electacta.2015.12.220
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发表时间：
2016-02
影响因子：
6.6
通讯作者：
Bin Zhu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Huangang Shi;Yi Na;Jiangang Lu;Bin Zhu
首次将Zr掺杂的BaCe0.8Y0.2O3-δ（BaCe0.5Zr0.3Y0.2O3-δ，BCZY）和二元碳酸盐[（Li，Na）2CO 3]（LNCO）组成的复合电解质在600 °C的温度下（通常高于800 °C），在固体氧化物电解槽（SOEC）中进行了CO2的水蒸气电解还原实验。由于在氧电极侧有足够的蒸汽进料（30-110 ml/min），电解性能得到改善。水蒸气电解为CO2的还原提供了质子源。复合电解质的应用促进了质子的传输，直接导致H2甚至CH 4的产生。在一定程度上，碳电阻保证了在施加0.5V（vs.OCV）的较低偏置电位下的对称SOEC操作。在质子型固体氧化物电解槽中，以氧化还原稳定、耐碳腐蚀的LSCM为对称电极，配以混合离子导电复合电解质，实现了CO2还原合成燃料。
A composite electrolyte, Zr doped BaCe0.8Y0.2O3-δ(BaCe0.5Zr0.3Y0.2O3-δ,BCZY) and binary carbonates [(Li,Na)2CO3] (LNCO) was first applied to reduce CO2accompanied with steam electrolysis in solid oxide electrolysis cell (SOEC) at 600 °C, lower than which conventional SOEC composed by YSZ works in (usually above 800 °C). Electrolysis performances are improved due to sufficient steam feed at oxygen electrode side (30–110 ml/min). Steam electrolysis provides proton source for the reduction of CO2. Application of composite electrolyte promotes proton transport and directly leads to H2even CH4production. To a certain degree, carbon resistance guarantees the symmetric SOEC operation at a lower bias potential of 0.5 V (vs.OCV) applied. A redox-stable and carbon-tolerant LSCM as symmetric electrode with a hybrid-ion-conducting composite electrolyte realizes the fuel synthesis by CO2reduction in proton-type solid oxide electrolyzer.
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