Improvement of conversion efficiency of solid oxide fuel cell to apply to electric vehicle

提高固体氧化物燃料电池的转换效率以应用于电动汽车

基本信息

  • 批准号:
    10558071
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 6.91万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1998
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1998 至 2001
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Stable power generation from a solid oxide fuel cell (SOFC) with a Ni/Gd-doped CeO_2 Cermet (GDC) anode in 100% dry-methane (CH_4) fuel was achieved at a maximum power density of 17OmW/cm^2 at 900 °C. The SOFC did not degrade even after 120 h of operation. The DC polarization of the Ni/GDC anode in hydrogen (H_2) fuel and in 4.5% dry-methane fuel was measured (by using the current interruption method) and then compared with those of Ni/YSZ, Pt/YSZ and Pt anodes. The apparent reaction orders of the oxygen activity for Ni/GDC anodes in both hydrogen fuel and 4.5% dry-methane fuel were smaller than those for Ni/YSZ, Pt/YSZ, and Pt anodes. Based on the previously proposed anode reaction mechanism for Ni/YSZ and Pt/YSZ anodes in hydrogen fuel and 4.5% dry-methane fuel, the stable power generation of the SOFC with the Ni/GDC anode in 100% dry-methane fuel was probably due to the high equilibrium constant between the oxygen in YSZ and the oxygen on the three-phase boundary on the anodes.
从100%干甲烷(CH_4)燃料中的Ni/GD掺杂CEO_2 Cermet(GDC)阳极从固体氧化物燃料电池(SOFC)发电稳定,在900°C下以17omw/cm^2的最大功率密度实现了稳定的燃料。即使在操作120小时后,SOFC也不会降解。测量了氢(H_2)燃料中Ni/GDC阳极的直流极化和4.5%的干甲烷燃料(通过使用当前的中断方法),然后与Ni/YSZ,PT/YSZ和PT阳极相比。氢燃料和4.5%干甲烷燃料中Ni/GDC阳极的氧气活性的明显反应顺序小于Ni/YSZ,PT/YSZ和PT阳极的氧气活性。 Based on the previously proposed anode reaction mechanism for Ni/YSZ and Pt/YSZ anodes in hydrogen fuel and 4.5% dry-methane fuel, the stable power generation of the SOFC with the Ni/GDC anode in 100% dry-methane fuel was probably due to the high equilibrium constant between the oxygen in YSZ and the oxygen on the three-phase boundary on the anodes.

项目成果

期刊论文数量(35)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Jan Van herie, Manabu Ihara et al.: "Improved tubular SOFC for quick thermal cycling"Proc. of 4th European Solid Oxide Fuel Cell Forum. 2. 251-260 (2000)
Jan Van herie、Manabu Ihara 等人:“用于快速热循环的改进管状 SOFC”Proc。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Manabu Ihara et al.: "Effect of the steam-methane ratio on reactions occuring on Ni/Yttria-stabilized zirconia cermet anodes used in solid oxide fuel cells"Journal of Electrochemical Society. 146. 2481-2487 (1999)
Manabu Ihara 等人:“蒸汽与甲烷比例对固体氧化物燃料电池中使用的镍/氧化钇稳定氧化锆金属陶瓷阳极上发生的反应的影响”电化学学会杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Jan Van herie, Manabu Ihara et al.: "Concept and Technology of SOFC for Electric Vehicles"Solid State Ionics. 132. 333-342 (2000)
Jan Van herie、Manabu Ihara 等人:“电动汽车 SOFC 的概念和技术”固态离子学。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Jan Van herle, Manabu Ihara, et al.: "Concept and Technology of SOFC for Electric Vehicles"Solid State Ionics. 132. 333-342 (2000)
Jan Van Herle、Manabu Ihara 等人:“电动汽车 SOFC 的概念和技术”固态离子学。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Manabu Ihara et al.: "Similarity and difference of DC polarization characteristics and electrode reactions between Ni/YSZ anodes and Pt/YSZ anodes in SOECs with dry CH4 fuel"Proc. of 7th International Symposium on Solid Oxide Fuel Cells (SOFC VII)(Electro
Manabu Ihara 等人:“使用干 CH4 燃料的 SOEC 中 Ni/YSZ 阳极和 Pt/YSZ 阳极之间的直流极化特性和电极反应的相似性和差异”Proc。
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  • 发表时间:
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  • 作者:
  • 通讯作者:
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