瑞士FIAXELL SàRL 水和CO2共電解氣體擴散器
固體氧化物燃料電池(SOFC)可逆性:
高溫固體氧化物燃料電池(SOFC)具有可逆性,能夠迅速從燃料電池(SOFC)模式切換到電解槽模式(SOEC)。在幾秒鐘內,原本用于發電的燃料電池開始從電網消耗電力,產生珍貴的氫氣——迄今為止最清潔的燃料。
SOFC / SOEC開放法蘭™按鈕電池測試器的標準氣體擴散器,配備直徑為50 mm的陽極支持型電池(ASC),搭載LSCF陰極。在SOFC模式下,燃料通過管道從中心注入,廢氣通過電池邊緣的兩個管道回收。
共電解:
高溫燃料電池的另一個優點是可以進行共電解。當燃料電池(SOFC)作為電解槽(SOEC)運行時,系統不僅能將水(H2O)轉化為氫氣(H2),還可以同時將二氧化碳(CO2)轉化為一氧化碳(CO),這一點是低溫燃料電池無法做到的。反應產物是由一氧化碳和氫氣(CO + H2)組成,稱為“合成氣”。這種合成氣可以直接作為燃料在燃料電池中使用,或者通過催化劑進一步處理,產生甲烷(CH4)或液體燃料(費-托合成工藝)。
SOFC的可逆性和共電解模式得益于其可逆電極。燃料電極,通常由鎳制成,在燃料電池模式(SOFC)和電解槽模式(SOEC)下均能良好工作,并且適用于兩種氣體反應(2H2 + O2 ↔ 2H2O 和 2CO + O2 ↔ 2CO2)。用作空氣電極的鈣鈦礦陶瓷(如LSCF)同樣適用于氧還原或氧化反應(O2 ↔ 2O2- 或 2O2- ↔ O2)。
高效性:
與低溫燃料電池(如PEM、AFC等)需要超過1.3伏特才能開始將水分解為氫氣不同,高溫電解槽(SOEC)的電解過程在更低的電勢下(低于0.9伏特)開始,從而實現更高的電效率。
此外,當高溫固體電解槽(SOEC)在“熱中性電壓”(約1.3伏特)下運行時,可以利用堆內的熱損失,主要是由歐姆損失(焦耳效應)產生的熱量,來提供分解水和/或二氧化碳為一氧化碳所需的能量,從而理論上實現100%電能轉換效率。