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公开(公告)号：CN114032570A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111453775.0
申请日：2021-12-01
Applicant: 浙江大学
IPC: C25B9/60 , C25B1/04 , C25B11/042
Abstract: 本发明提供一种碳辅助固体氧化物电解池，包括阴极、电解质、阳极及阳极腔，在阴极通入水蒸气作为氧化剂发生还原反应，阳极腔内包含碳燃料和CO2吸收剂，向阳极腔内通入水蒸气作为原位气化工质，水蒸气与碳燃料发生碳气化反应生成CO和H2，阴极产生的氧离子通过电解质传递至阳极，并与阳极腔内产生的CO和H2发生氧化反应，碳气化反应产生的部分CO在阳极腔内与水蒸气发生水气置换反应生成CO2与H2；CO2吸收剂通过吸收水气置换反应产生的CO2促进产生H2。本发明能够实现CA‑SOEC阳极内部气体组分的有效调控，实现碳辅助电解池性能的提升以及能耗的降低，并且实现阴极、阳极同时生成燃料气，显著提升电解池的工作效率。
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公开(公告)号：CN113530773A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202010312784.7
申请日：2020-04-20
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明涉及发电领域，具体为一种发电系统及其运行方法，其中发电系统，包括:加热器，对加热所述传热介质；储热罐，与所述加热器相连接，并能够存储经所述加热器加热的所述传热介质的热能；外热式发动机，所述外热式发动机的入口端与所述加热器和所述储热罐均相连接，并能够由经加热的所述传热介质的驱动；以及发电机，与所述外热式发动机连接，并能够在所述外热式发动机的驱动下发电，通过该技术方案，热源对传热介质加热，传热介质热能传递至外热式发动机处，外热式发动机吸收传热介质的热量并做功，驱动发电机对外发电，提高了发电系统的稳定性。
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公开(公告)号：CN114243067B
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202111533475.3
申请日：2021-12-15
Applicant: 浙江大学
IPC: H01M8/0612 , H01M8/00
Abstract: 本发明提供一种直接碳燃料电池，包括依次设置的碳燃料层、阳极、电解质及阴极，还包括阳极进排气室和阴极室，阳极进排气室设于碳燃料层背离阳极的一侧，阳极进排气室内通入有NO气体作为碳气化工质与碳燃料层发生碳气化反应，并产生包含燃料气体的气化产物；阴极室设于阴极背离电解质的一侧，阴极室内通入有空气，空气在阴极发生还原反应，阴极产生的还原产物经过电解质进入阳极，并与进入到阳极的燃料气体发生氧化反应。本发明通过将NO作为碳气化工质参与碳气化反应，能够提高碳气化反应速率，实现碳气化速率与传质速率、电化学反应速率的更优匹配，提高直接碳燃料电池的输出性能，促进直接碳燃料电池的高效、大规模利用。
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公开(公告)号：CN113583712A
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN202110786233.9
申请日：2021-07-12
Applicant: 浙江大学
IPC: C10J3/00 , C10G2/00 , H01M8/1246 , H01M8/0656
Abstract: 本发明涉及一种多能源耦合互补和有序转化系统与方法，系统包括：可逆固体氧化物电池、气化反应室、合成反应器、光热耦合催化反应器，生物质/煤的气化提供第一来源的合成气；原料气电解产生第二来源的合成气；第一和第二来源的合成气在合成反应器内生成碳氢燃料；发电时，合成气进入燃料极反应，燃料极流出的气体经过光热耦合催化反应器生成碳氢燃料；气化、电解、发电及光热耦合催化所需要的热源、光源由太阳能提供，电解所需的电能由弃风弃光的不稳定可再生能源电力提供。通过耦合互补将来源无序的生物质能，时间无序的太阳能以及不稳定无序的可再生电能转化为稳定的碳氢燃料和电能，实现可再生能源和化石能源互补的“零碳排放”有序转化。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114032570B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202111453775.0
申请日：2021-12-01
Applicant: 浙江大学
IPC: C25B9/60 , C25B1/04 , C25B11/042
Abstract: 本发明提供一种碳辅助固体氧化物电解池，包括阴极、电解质、阳极及阳极腔，在阴极通入水蒸气作为氧化剂发生还原反应，阳极腔内包含碳燃料和CO2吸收剂，向阳极腔内通入水蒸气作为原位气化工质，水蒸气与碳燃料发生碳气化反应生成CO和H2，阴极产生的氧离子通过电解质传递至阳极，并与阳极腔内产生的CO和H2发生氧化反应，碳气化反应产生的部分CO在阳极腔内与水蒸气发生水气置换反应生成CO2与H2；CO2吸收剂通过吸收水气置换反应产生的CO2促进产生H2。本发明能够实现CA‑SOEC阳极内部气体组分的有效调控，实现碳辅助电解池性能的提升以及能耗的降低，并且实现阴极、阳极同时生成燃料气，显著提升电解池的工作效率。
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公开(公告)号：CN114243067A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111533475.3
申请日：2021-12-15
Applicant: 浙江大学
IPC: H01M8/0612 , H01M8/00
Abstract: 本发明提供一种直接碳燃料电池，包括依次设置的碳燃料层、阳极、电解质及阴极，还包括阳极进排气室和阴极室，阳极进排气室设于碳燃料层背离阳极的一侧，阳极进排气室内通入有NO气体作为碳气化工质与碳燃料层发生碳气化反应，并产生包含燃料气体的气化产物；阴极室设于阴极背离电解质的一侧，阴极室内通入有空气，空气在阴极发生还原反应，阴极产生的还原产物经过电解质进入阳极，并与进入到阳极的燃料气体发生氧化反应。本发明通过将NO作为碳气化工质参与碳气化反应，能够提高碳气化反应速率，实现碳气化速率与传质速率、电化学反应速率的更优匹配，提高直接碳燃料电池的输出性能，促进直接碳燃料电池的高效、大规模利用。
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公开(公告)号：CN115679346A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202211093583.8
申请日：2022-09-08
Applicant: 浙江大学
IPC: C25B1/23 , C25B1/02 , C25B1/50 , C25B15/021
Abstract: 本发明提供一种固体氧化物电解池系统及其温度自适应调节方法，包括：固体氧化物电解池模块，还包括与固体氧化物电解池模块耦合的热化学储能模块，热化学储能模块通过自身氧化还原反应调节固体氧化物电解池模块电化学反应过程中的工作温度及氧分压。通过热化学储能模块发生还原反应吸收热量并释放氧气，可以降低固体氧化物电解池模块的工作温度并增加氧分压；通过将热化学储能模块发生氧化反应释放的热量用于加热固体氧化物电解池模块并吸收氧气，可以提升固体氧化物电解池模块的工作温度并降低氧分压，显著地改变电解过程的电化学反应速率，并将固体氧化物电解池模块的工作温度维持在规定范围，降低固体氧化物电解池模块的温度波动幅度。
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公开(公告)号：CN113530773B
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202010312784.7
申请日：2020-04-20
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明涉及发电领域，具体为一种发电系统及其运行方法，其中发电系统，包括:加热器，对加热所述传热介质；储热罐，与所述加热器相连接，并能够存储经所述加热器加热的所述传热介质的热能；外热式发动机，所述外热式发动机的入口端与所述加热器和所述储热罐均相连接，并能够由经加热的所述传热介质的驱动；以及发电机，与所述外热式发动机连接，并能够在所述外热式发动机的驱动下发电，通过该技术方案，热源对传热介质加热，传热介质热能传递至外热式发动机处，外热式发动机吸收传热介质的热量并做功，驱动发电机对外发电，提高了发电系统的稳定性。
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公开(公告)号：CN113583712B
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202110786233.9
申请日：2021-07-12
Applicant: 浙江大学
IPC: C10J3/00 , C10G2/00 , H01M8/1246 , H01M8/0656
Abstract: 本发明涉及一种多能源耦合互补和有序转化系统与方法，系统包括：可逆固体氧化物电池、气化反应室、合成反应器、光热耦合催化反应器，生物质/煤的气化提供第一来源的合成气；原料气电解产生第二来源的合成气；第一和第二来源的合成气在合成反应器内生成碳氢燃料；发电时，合成气进入燃料极反应，燃料极流出的气体经过光热耦合催化反应器生成碳氢燃料；气化、电解、发电及光热耦合催化所需要的热源、光源由太阳能提供，电解所需的电能由弃风弃光的不稳定可再生能源电力提供。通过耦合互补将来源无序的生物质能，时间无序的太阳能以及不稳定无序的可再生电能转化为稳定的碳氢燃料和电能，实现可再生能源和化石能源互补的“零碳排放”有序转化。
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