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平管式固體氧化物電解池、電解海水制氫裝置及電解制氫的工藝

1100   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所  
2024-06-12 13:55:39
權(quán)利要求書: 1.一種平管式固體氧化物電解池,包括依次接觸的第一電解質(zhì)層、第一活性陽極層、陽極支撐體、第二活性陽極層、第二電解質(zhì)層、阻擋層、陰極層、緩沖層和金屬導(dǎo)電層; 所述緩沖層包括La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3;所述陰極層包括氧化釓摻雜的氧化鈰和La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3; 所述第一活性陽極層包括NiO?8YSZ和/或NiO?3YSZ;所述第二活性陽極層包括NiO? 8YSZ和/或NiO?3YSZ; 所述陽極支撐體在平行于層疊面方向上設(shè)置有貫通通道。 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平管式固體氧化物電解池,其特征在于,所述陽極支撐體按照以下步驟制備得到: 將NiO和3YSZ按照質(zhì)量比1:(0.75~1.25)混合并加入表面活性劑和塑化劑,通過造粒得到粒徑為30~50μm和50~150μm的兩種粉體,將粒徑為30~50μm和50~150μm的兩種粉體按照(7~5):(3~5)的質(zhì)量比混合,擠壓成型后燒結(jié),得到陽極支撐體。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平管式固體氧化物電解池,其特征在于,所述第一電解質(zhì)層部分覆蓋第一活性陽極層。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平管式固體氧化物電解池,其特征在于,所述第一電解質(zhì)層包括YSZ;所述第二電解質(zhì)層包括YSZ。 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平管式固體氧化物電解池,其特征在于,所述阻擋層包括氧化釓摻雜的氧化鈰。 6.一種電解海水制氫裝置,包括海水存儲裝置、氫氣儲存裝置、電源、加熱裝置和權(quán)利要求1所述的平管式固體氧化物電解池; 所述加熱裝置用于對權(quán)利要求1所述的平管式固體氧化物電解池進行加熱; 所述海水存儲裝置設(shè)置有加熱元件,用于將海水加熱蒸發(fā)。 7.一種利用權(quán)利要求6所述的電解海水制氫裝置電解制氫的工藝,包括以下步驟:將海水水蒸氣通入燃料極,將空氣通入空氣極,開啟電源,對平管式固體氧化物電解池通電,進行電解,得到氫氣; 所述平管式固體氧化物電解池的溫度為700~850℃。 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工藝,其特征在于,對海水加熱蒸發(fā)的溫度為90~100℃。 9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工藝,其特征在于,所述電解的電壓為0.9~1.5。 10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工藝,其特征在于,使用氫氣作為載氣,與海水水蒸氣一起通入燃料極。 說明書:
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