The present invention discloses a gradient electrode and solid oxide battery, which is used in solid oxide fuel cell or solid oxide electrolysis cell, and the reactivity of the gradient electrode increases along the direction of gas flow in gradient form. The gradient of the electrode of the invention and solid oxide fuel cell comprising the gradient electrode or solid oxide electrolytic cell can avoid or reduce the electrode polarization properties distribution along the direction of the flow in the process of operation, thus ensuring that the battery efficiency and reduce battery attenuation.
【技术实现步骤摘要】
梯度电极和固态氧化物电池
本专利技术涉及新能源电池领域,具体而言,涉及一种梯度电极和固态氧化物电池。
技术介绍
固态氧化物燃料电池(SolidOxideFuelCells,SOFC)被认为是清洁高效热电联产、分布式发电、能源互联网等的最理想电源之一,过去十几年来美日欧等发达国家已经投入巨资研发。SOFC一般运行在600℃以上的高温,基于固态氧化物电解质传导氧离子并分隔阳极和阴极的反应气体,电极反应不依赖于贵金属催化剂,而采用相对廉价的过渡金属或稀土氧化物。SOFC另一突出优点是燃料适用性广,氢气、一氧化碳、氨气、甲烷等皆可作为燃料使用,而且功率密度高,发电效率可达60%,热电联产效率可达90%以上,还具有无噪音、无污染、模块化组装等优点。另一方面,上述电池可以进行逆向操作,即作为固态氧化物电解池(SolidOxideElectrolysisCells,SOEC)利用电能生产具有较高价值的燃料气或合成气。比如采用SOEC电解水制备纯氢气(H2O→H2+1/2O2),或者电解二氧化碳生产一氧化碳(CO2→CO+1/2O2),或者水与二氧化碳共电解制备具有广泛化工用途的 ...
【技术保护点】
一种梯度电极,其特征在于,所述梯度电极用于固态氧化物燃料电池或固态氧化物电解池,并且所述梯度电极的反应活性沿气流方向以梯度形式增加。
【技术特征摘要】
1.一种梯度电极,其特征在于,所述梯度电极用于固态氧化物燃料电池或固态氧化物电解池,并且所述梯度电极的反应活性沿气流方向以梯度形式增加。2.根据权利要求1所述的梯度电极,其特征在于,所述梯度电极被划分为多个反应活性区域,相邻的所述反应活性区域之间的间隙宽度范围为0-5mm。3.根据权利要求1所述的梯度电极,其特征在于,所述梯度形式为平滑式梯度或台阶式梯度。4.根据权利要求3所述的梯度电极,其特征在于,所述梯度形式为台阶式梯度时,同一台阶区域中均匀包含相同粒径的催化剂,并且所述催化剂中至少一种催化剂的粒径沿所述气流方向在不同的所述台阶区域中阶梯式递降。5.根据权利要求1所述的梯度电极,其特征为,所述梯度电极用作燃料电极或氧电极。6.根据权利要求1所述的梯度...
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