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公开(公告)号：CN116200755A
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202111449514.1
申请日：2021-11-30
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
Abstract: 本发明提供了一种基于固体氧化物电解池可控电解还原水和二氧化碳的方法，包括以下步骤，将二氧化碳、氢气和水蒸气的混合气体通入固体氧化物电解池中，经电解后，得到合成气；所述合成气中包括一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气；所述合成气中，氢气与一氧化碳的摩尔比与所述混合气体中水蒸气和二氧化碳的摩尔比相关联。本发明基于中空平管式高温固体氧化物电解池，采用高温共电解技术，通过控制原料气体的组分，从而实现比例可调控的合成气的生成，通过改变电流大小，对合成气的产量进行控制，并且不改变合成气气体组分，操作条件简单易控，成本低廉，安全环保，效率较高，实现了SOEC长期稳定的生产，为制备合成气提供了新的思路。
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公开(公告)号：CN115084614B
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202210995731.9
申请日：2022-08-19
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: H01M8/2425 , H01M8/0297 , H01M8/04313 , H01M8/0432 , H01M8/04537 , H01M8/2465
Abstract: 本发明提供了一种固体氧化物燃料电池电堆，包括：由若干个电堆重复单元堆叠而成的电堆整体结构；所述电堆整体结构的阴极侧和阳极侧分别引出导电柱；所述电堆重复单元自下而上依次为单电池、第一金属网、连接板和第二金属网；所述单电池下侧为阳极，上侧为阴极；所述连接板下侧设有空气流道，上侧为平面；所述第一金属网、连接板下侧的空气流道和第二金属网分别引出导电引线。与现有技术相比，本发明提供的固体氧化物燃料电池电堆采用特定结构在特定连接关系下实现整体较好相互作用，提高了电堆中各模块间的界面接触，并且能够实现原位监测电堆中各片电池、连接板等元部件的电性能，同时实时检测电堆的温度场及气相分布。
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公开(公告)号：CN114497573A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202011166343.7
申请日：2020-10-27
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 , 中国科学院大学
Abstract: 本发明提供了一种固体氧化物燃料电池复合阴极，包括LSCF多孔阴极基体和复合在所述LSCF多孔阴极基体上的LaPrNiO4+δ纳米材料。本发明特别采用了LaPrNiO4+δ纳米材料对LSCF多孔阴极进行了创造性的改进，得到具有特定结构的固体氧化物燃料电池复合阴极。本发明制备的复合阴极具有特定的微观形貌和结构，阴极表面可以形成LaPrNiO4+δ纳米颗粒和薄膜，纳米材料分布均匀，与基体接触紧密，并且与LSCF无固相反应，阴极表面的纳米颗粒和薄膜增大了三相/两相反应界面，从而能够在不改变现有材料体系的前提下，进一步降低阴极的极化电阻，提高电池的输出功率，为固体氧化物燃料电池商业化提供帮助。
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公开(公告)号：CN109755616B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN201711090878.9
申请日：2017-11-08
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: H01M8/1246 , H01M4/86
Abstract: 本发明提供了一种具有内重整特性的中空对称结构双阴极固态燃料电池及其制备方法。该电池在中空对称固体氧化物燃料电池中插入中空并且管壁设置孔洞的金属管，金属管口伸出阳极层，一方面增大了电池的阳极集流面积，另一方面将阳极两侧的电池密封转化为对金属管的密封，使密封容易；并且，在金属管中装入天然气重整用催化剂，通入天然气后可发生重整，使重整过程不再独立于电池反应，重整产生的气体可直接供应电池，电池反应产生的热量可直接供给重整，不仅省去了单独配备的重整设备以及换热设备，而且使燃料使用效率大幅度提高，减少了过程中的损耗。
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公开(公告)号：CN113445061A
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202110633258.5
申请日：2021-06-07
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 , 浙江工研院发展有限公司
IPC: C25B1/04 , C25B1/042 , C25B1/26 , C25B9/17 , C25B9/67 , C25B11/052 , C25B11/077 , C25B11/091
Abstract: 本发明提供了一种平管式固体氧化物电解池，包括依次接触的第一电解质层、第一活性阳极层、阳极支撑体、第二活性阳极层、第二电解质层、阻挡层、阴极层、缓冲层和金属导电层；所述阳极支撑体在平行于层叠方向上设置有贯通通道。本发明采用一种独特结构的固体氧化物电解池在高温下直接电解未经任何处理的天然海水，将海水加热蒸发，以氢气为载气，携带不同量的水蒸气在750℃高温下进行电解。一方面可将海水中的绝大部分杂质与电解池分离，减缓或避免海盐对电解池的不良影响；另一方面，在高温下电解可获得更高的电/化学能量转化效率。本发明还提供一种电解海水制氢装置及电解制氢的工艺。
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公开(公告)号：CN110387554B
公开(公告)日：2021-08-17
申请号：CN201810356541.6
申请日：2018-04-19
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 , 中国科学院大学
IPC: C25B1/02 , C25B1/23 , C25B11/031 , C25B11/053 , C25B9/17
Abstract: 本发明提供一种电解系统，该系统包括直流电源、电解池单元，以及用于加热电解池单元的加热单元，其中电解池单元采用具有中空对称结构的基于陶瓷电解质的固体氧化物电解池，具有结构简单、稳定性高的优点。利用该电解系统，将二氧化碳或水通入电解池单元的支撑燃料极，空气接触非支撑空气极，并将电解池单元加热至600℃以上，开启直流电源，能够将二氧化碳和水高温电解为一氧化碳和氢气，具有操作简单、低成本、安全高效、在相对较低的电解电压下实现了水和二氧化碳电解转化的优点。
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公开(公告)号：CN113046769A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN201911369228.7
申请日：2019-12-26
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
Abstract: 本发明提供了一种高效电催化还原二氧化碳的方法，采用直流电源、电解单元、以及用于加热电解单元的加热装置，其中电解单元采用以阴极为支撑的中空对称结构的固体氧化物电解单元，具有机械强度大、抗氧化还原能力强、稳定性高等优势。将二氧化碳通入电解单元的阴极支撑层的中空孔道，空气通入电解池单元的阳极侧，通过将电解池单元加热至700℃以上，开启直流电流，能直接将二氧化碳电催化还原为一氧化碳。该方法操作条件简单易控、高效、清洁、能够实现二氧化碳长期稳定地电解转化。
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公开(公告)号：CN109888357B
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN201910292389.4
申请日：2019-04-12
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: H01M8/2475 , H01M8/2457 , H01M8/2425 , H01M8/2484 , H01M8/04089 , H01M8/0438
Abstract: 本发明提供一种固体氧化物燃料电池发电系统，包括固体氧化物燃料电池堆与压力容器，压力容器设置第一、二、三、四管道，用于与外界在密封条件下进行气体流通；工作状态时，将固体氧化物燃料电池堆置于压力容器内，向压力容器内通入氧化气体，同时向电池阳极通道通入燃料气体，电池在高气压下放电。该发电系统具有高气密性，阴极侧可裸露，无需设置气体通道，并且突破了燃料电池的压力限制，可提高发电效率。
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公开(公告)号：CN109020540B
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN201710428179.4
申请日：2017-06-08
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: C04B35/50 , C04B35/622 , C04B35/64
Abstract: 本发明提供了一种致密氧化物陶瓷体的烧结方法，将利用氧化物粉体制备的素坯渐进式烧结，当素坯温度上升至该氧化物粉体的热处理温度‑50℃时，控制加热速率，使素坯以0.1℃/分钟～1.5℃/分钟的低速率升温至烧结温度。该方法在陶瓷材料烧结中前期采取低速率升温，抑制了素坯中气孔、粉体颗粒的异常生长，使陶瓷的烧结低速均匀的进行，从而实现对陶瓷烧结体晶粒及气孔形貌的控制，获得高致密的亚微米/纳米陶瓷烧结体。
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公开(公告)号：CN112033613A
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN201910476196.4
申请日：2019-06-03
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: G01M3/26
Abstract: 本发明提供一种基于对称双阴极结构固体氧化物燃料电池电芯的气密性检测方法。将电池电芯一端密封后设置应变片，在电池电芯另一端插入导管；利用电池夹具夹紧电池，观察应变片显示的数据，当数据变化超过一定量时判断电池电芯发生形变而导致裂纹，检测完毕；反之，通过导管向电池电芯内部抽真空，当压力达到一定值后停止抽真空，并且密封电池电芯的另一端，经过一定时间后电池电芯内部压力稳定不变，则电池电芯合格，反之电池电芯不合格。该方法简单易行，检测准确率高，能够防止外力过大而导致电池破裂，具有良好的应用前景。
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