培融碳酸盐燃料电池（Moltencarbonatefuelcell，简称MCFC）通常以多孔NiO为阴极，多孔Ni为阳极，以Ll2C03/K2C03或Li2C03/Na2C0，的低共熔混合物为电解质，可使用煤气或天然气为燃料，是一种发电效率高于传统火力发电的清洁能源。目前，美国、法国、意大利和日本等发达国家己经建立起了100kW2MW的MCFC发电系统+3-1.与国外先进技术相比，我国在MCFC方面的研究还处于初级阶段。实现MCFC工业化的目标之一是使其工作寿命达到40000h以上，但是在MCFC长期运行中，NiO阴极在熔融碳酸盐中逐渐溶解生成Nf，扩散到电解质板中，被阳极端的燃料气还原成金属镍，造成了短路，缩短了电池的使用寿命。目前解决该问题的方法主要有X：U）改变熔融碳酸盐电热质的组分；（2）在电极制作过程中添加MgO或/和Fe20，等氧化物；（3）对传统的MO电极进行表面处理“4）采用比NiO溶解度小的化合物，例如LiCC02和UFe02来代替NiO，作为阴极材料。但是，改变熔盐组分有可能造成电解质的离子导电性能下降。在电极中添加其它成分，也有可能造成电极强度降低而影响使用。尽管UCoC和比NW的稳定性更高，何是由这两种材料制成的电极导电性较差，且强度低而易于破碎，难以成型大面积的电极。基于以t考虑，我们采用燃烧合成法在已烧结的多孔金属镍板表面包覆一层LiCoO；颗粒这样既不会显着影响电极的强度和导电性，又能降低NHO在熔融碳酸盐中的溶解度，从而提高MCFC的使用寿命1.可见，多孔抑板中的粉体颗粒彼此间烧结在一起，表面平整光滑，但是，LC-NiO电极中的NiO颗粒表面被许多细小微粒包覆并与NiO颗粒紧密结合在一起，同时还可观察到包覆层表面存在着一些微小孔洞。研究表明，UC02的烧结温度在800°C以上，而燃烧反应过稃的温度一般为lootrc或更高，因此反应瞬间放出的热量足以使细小的LiC02颗粒与MO颗粒烧结在一起，从而形成坚固的包覆层。而颗粒间的微小孔洞，是燃烧反应中放出的co2、h2o和队造成的。
金属镍离子和钴离子在（Lia62K38）2COs熔盐中的平衡溶解度金属镍离子和钴离子在（Li.52Na.48）2COs熔盐中的平衡溶解度对多孔氧化镍板进行包覆UC02处理的最终目的是降低NiO阴极在熔融碳酸盐中的溶解度。一般地，研究MCFC阴极性能的标准工作气氛适C.O.与文采用以上条件，研究了NiO和LC-MO电极在熔融碳酸盐中的溶解性能。
中的镍离子的溶解度。从可见，随着时间的增加，镍离了在（US2K.38）2C03中的摩尔分数逐渐增加。至lh左右达到平衡。其中NiO在熔盐中的溶解度为34.3ppm，而包覆LiCo02后。其平衡溶解度降低到15ppm左右，钻离子的溶解度为3. 5ppm.与此相对比，N！0 5：Na熔盐体系中的溶解度约为15ppm左右，而丁-U-C（-）2），颗粒尺十为纳米级（<>
采用燃烧法在多孔金属镍板表面包覆了LiC02颗粒。研究表明，UC02颗粒与NiO颗粒紧密结合在一起，且UCoO：的含量随着包覆次数的增加而增加；尽管处理后的阴极的孔隙率的孔径分布有所下降，但仍然满足作为MCFC阴极的要求。
在NHO表面包覆UCo02可以减少NiO与熔盐的有效接触面积，显着降低了镍离子在熔融碳酸盐中的溶解度。从而延长了MCFC阴极的工作寿命。
鲁公网安备 37030402001228号
