基于DRT和ADIS的SOFC%2fSOEC电堆电化学阻抗谱研究.pdfVIP

第31卷第12期 无机材料学报 Vbl．31No．12 2016年12月 Joumalof Materials Dec．．2016 Inorganic 文章编号：1000-324X(2016)12-1279．10 王雪1一，张文强1，于波1，陈靖1 (1．清华大学核能与新能源技术研究院，先进核能技术协同创新中心，北京102201；2．煤炭科学技术研究院有限 公司煤化工分院，北京100013) 摘要：固体氧化物燃料电池(SOFC)和固体氧化物电解池(SOEC)电堆的电化学分析和诊断是国际上的研究难点。明 确多片电堆的本征电化学反应机理和性能规律，是SOFC／SOEC技术实用化的关键。本研究采用弛豫时间分布法 (DRT)耦合阻抗谱差异分析法(ADIS)对电堆在燃料电池模式和电解池模式下的复杂电化学行为进行了研究，通过 弛豫时间解析出各个过程对应的特征峰，区分出不同的物理化学过程。研究表明，电堆在SOFC模式运行时，其氢 电极含水量应大于20％，而SOEC模式运行时，含水量应小于80％，以最小化电池的气体扩散阻抗。本方法可应用 于SOFC／SOEC电堆的分析诊断，简化电堆测量分析的复杂性，有助于电堆衰减机理和原因的实时诊断，并对电堆 性能提高给出理论依据和指导建议。 关键 词：电化学阻抗谱；弛豫时间分布法；固体氧化物电解池；阻抗谱差异分析法；衰减机理 文献标识码：A 中图分类号：TOl74 SoCStack Character娩ationandIdenti6cationBasedon Impedance DRT andADISMethods WANG Xuel一，ZHANG B01，CHEN Wen．Qian91，YUJin91 ofNuclear粕dNew InIlovationCenterofAdvancedNuclear (1．InstitIlte Ene嘲7Technolo肼CollaboratiVe Ener盱TechIlolo既 ResearchInstitIlteofCoal Science锄d TsinghuaUnivers咄Beijing102201，china；2．Beijing ChemistⅨCoalTechllolo缈 Co．，Ltd．，Beijing100013，China) Abstract：ElectrochemicaloftheSOC SolidOxideFucl analysis锄ddia弘osis stacks，includiIlg Cells(SOFC)锄d SolidOxide 0neoftheresearch inworld．Inorderto Elec订olysisCells(SOEC)，are challenges optiIIlizep∞fo姗胁ce andrealize iscmcialto kineticmechanisms锄dreaction of也efnul— practicalSOC印plication，itinVestigate principle stack．Inmis relaxationtimedi