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直接碳燃料电池 编辑

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直接碳燃料电池

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直接碳燃料电池(DCFC)是一种燃料电池,它使用富含碳的材料作为燃料,例如生物质或煤。电池通过结合碳和氧产生能量,释放二氧化碳作为副产品。它也被称为煤燃料电池(CFC)、碳-空气燃料电池(CAFC)、直接碳/煤燃料电池(DCFC)和DC-SOFC。电池的总反应是C+O2→CO2。半电池符号的过程:

  • 阳极:C+2O2−→CO2+4e−
  • 阴极:O2+4e−→2O2−

尽管会释放二氧化碳,但直接碳燃料电池比传统的碳燃烧技术更环保。由于其更高的效率,它需要更少的碳来产生相同数量的能量。此外,由于排放的是纯二氧化碳,碳捕获技术比传统发电站便宜得多。使用的碳可以是煤、焦炭、炭或非化石碳源的形式。至少存在四种类型的DCFC。

基于固体氧化物燃料电池的设计

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阳极反应:直接电化学氧化途径:C+2O2−→CO2+4e−C+O2−→CO+2e−间接电化学氧化路径:CO+O2−→CO2+2e−Boudouard反应(间接化学反应路径):C+CO2→2CO阴极反应:O2+4e−→2O2−

熔融氢氧化物燃料电池

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WilliamW.Jacques于1896年在这种类型的燃料电池中获得了美国专利555,511。研究小组SARA,Inc.已经证明了原型。

直接碳燃料电池

熔融碳酸盐燃料电池

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WilliamW.Jacques于1897年获得了这种燃料电池的加拿大专利。它在劳伦斯利弗莫尔实验室得到了进一步的发展。

熔锡阳极

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设计利用熔融锡和氧化锡作为溶解在阳极中的碳的氧化和在固体氧化物阴极处的氧还原之间的阶段间反应。


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词条目录
  1. 直接碳燃料电池
  2. 基于固体氧化物燃料电池的设计
  3. 熔融氢氧化物燃料电池
  4. 熔融碳酸盐燃料电池
  5. 熔锡阳极

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