固体氧化物电解池的发展及研究现状.pdfVIP

第53卷第2期中国有色冶金Vol.53No.2

2024年4月ChinaNonferrousMetallurgyApr.2024

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有色综述

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引用格式:李晓艳,李星,魏甲明,等.固体氧化物电解池的发展及研究现状[J].中国有色冶金,2024,53(2):1-12.

LIXiaoyan,LIXing,WEIJiaming,etal.Developmentandresearchstatusofsolidoxideelectrolysiscell[J].ChinaNon鄄

ferrousMetallurgy,2024,53(2):1-12.

固体氧化物电解池的发展及研究现状

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李晓艳,李摇星,魏甲明,付云枫,陈宋璇,王玮玮,刘召波

(1.中国恩菲工程技术有限公司,北京100038;2.郑州大学,河南郑州450001)

[摘摇要]摇固体氧化物电解池(SOEC)可以高效、清洁地与可再生能源进行耦合并将其转化为化学能,

是一种高效、环保的能量转化装置,但是存在长期运行性能衰减问题,这个问题也是固体氧化物电解水

制氢实现大规模商业化的关键所在。本文简要介绍了SOEC的发展历程、类别及其组成和运行原理;详

细阐述了该项技术的优、缺点及运行成本;重点对SOEC性能衰减的因素进行了分析,SOEC的组成、运

行模式、连接板材料及运行条件等是造成性能衰减的主要因素;最后通过论文和专利数量分析了固体氧

化物电解池的研究现状和未来发展趋势,认为虽然固体氧化物燃料电池(SOFC)发展较为成熟,但迫于

目前环境需求,为了充分利用清洁能源,降低碳排放,SOEC制氢技术的大规模商业化必然是未来行业的

发展方向,目前SOEC性能的稳定及低成本制备是该技术发展面临的主要问题。

[关键词]摇固体氧化物电解池(SOEC);制氢技术;电解池性能;制备成本;固体氧化物燃料电池

(SOFC);储能电池;清洁能源

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[中图分类号]摇TQ116郾2摇摇摇[文献标志码]摇A摇摇摇[文章编号]摇16726103(2024)02000112

DOI:10.19612/11鄄5066/tf.2024.02.001

实现碳中和。在面临严峻的双碳挑战下,我国颁发

0摇引言了一系列的能源政策来推动清洁能源的大力发展。

我国的煤炭资源丰富,并且拥有成熟的集中式近年来显著减少碳排放的清洁能源技术引起了

火力发电技术,能够保障我国的能源供应安全,因诸多学者的关注。在地球上存在大量的太阳能和风

此,以煤炭为主的火力发电成为了我国能源供应的能等可再生能源,但是这些可再生能源的间歇性限

[1][2-8]

最主要的方式。但煤炭是不可再生能源,并且它制了其大规模使用。在此背景下,固体氧化物

的使用会产生大量的碳排放。我国在2020年向世电池(SOCs)正在成为一种最高效、最清洁的电化学

界郑重的宣布,在2030年碳排放达到峰值,2060年能量转化和储存装置[9-12]。SOCs