• 扩大粉末合成工艺,以生产具有所需成分和化学性质的 50g 电解质和电极材料。 • 使用纳米烧结助剂在低温(<1400°C)下合成致密质子传导电解质,并鉴定质子、氧离子和电子电导率 • 使用我们开发的电解质和电极材料成功制造 H-SOEC 纽扣电池。 • 设计实验设置并利用先进的表征技术。已经建立了在实际蒸汽电解下运行的结构和化学降解机制。 • 研究了高蒸汽和 Cr/Si 蒸汽下选定电极的性能退化,并根据特性和结果提出了机械模型 • 已经研究了缓解电池性能的方法。已经发现低成本的吸气剂可以捕获痕量污染物并防止电极退化。 • 研究生接受了实验方法和分析工具方面的培训。博士后研究员和本科生也在学习 SOEC 技术、质子传导氧化物化学。 • 有效利用了 EMN 网络和 NREL、INL 和 PNNL 的核心实验和计算能力。预算期 2 和 Go/No-Go 决策的总体计划目标 (M4-1 和 GNG-BP1) 已经实现。
电镀是一种电沉积工艺,通过电流作用在表面形成致密、均匀、附着力强的涂层,通常是金属或合金。[1] 产生的涂层通常用于装饰和/或保护目的,或增强表面的特定性能。表面可以是导体,例如金属,也可以是非导体,例如塑料。电镀产品广泛应用于许多行业,如汽车、船舶、航空航天、机械、电子、珠宝、国防和玩具行业。电镀工艺的核心部分是电解池(电镀装置)。在电解池(电镀装置)中,电流通过含有电解质、阳极和阴极的槽。在工业生产中,通常还需要预处理和后处理步骤。
电镀是一种电沉积工艺,通过电流作用在表面形成致密、均匀、附着力强的涂层,通常是金属或合金。[1] 产生的涂层通常用于装饰和/或保护目的,或增强表面的特定性能。表面可以是导体,例如金属,也可以是非导体,例如塑料。电镀产品广泛应用于许多行业,如汽车、船舶、航空航天、机械、电子、珠宝、国防和玩具行业。电镀工艺的核心部分是电解池(电镀装置)。在电解池(电镀装置)中,电流通过含有电解质、阳极和阴极的槽。在工业生产中,通常还需要预处理和后处理步骤。
摘要 :风能的随机性与波动性给风电并网带来巨大挑战,基于电解池制氢与超级电容的混合储能技术成为平抑风电功率波动的有效途径。在建立并网型风氢耦合系统工作特性约束和混合储能系统初始投资成本最小的基础上,提出了基于低通滤波-波动观测的碱性电解池-超级电容混合储能配置方法,并制定了基于超级电容SOC(荷电状态)的混合储能协调控制策略。实例研究结果表明,本文提出的混合储能系统配置方法及控制策略有效,可降低风电并网功率波动,满足并网标准。
图 1. 碱性电解池方案 [8]。................................................................ 4 图 2. 碱性电解器工厂平衡 [8]。.............................................................. 5 图 3. PEM 电解池方案 [8]。.............................................................. 6 图 4. PEM 电解器工厂平衡 [8]。...................................................... 7 图 5. 固体氧化物电解池方案 [8]。...................................................... 8 图 6. 系统结构和组件示意图。...................................................... 14 图 7. PEM 和碱性电解器的效率曲线 [13]。............................................. 18 图 8. 每小时电解器工作条件的迭代过程方案。............................................. 19 图 9. 天然气消耗小时曲线。............................................................. 25 图 10. 光伏生产小时曲线。............................................................. 26 图 11. 光伏与电解器一天内能量曲线比较。 ........................................................................................................................... 27 图 12. 参考情景中的电解槽运行小时数。 ...................................................................................... 30 图 13. 平均负荷因数和标准差(红线)。 ...................................................................................... 31 图 14. 平均特定消耗和标准差(红线)。 .. 32 图 15. 通过改变设计负荷因数计算的平均运行负荷因数。 ............................................................. 33 图 16. 通过改变设计负荷因数计算的平均特定消耗。 ............................................................. 34 图 17. 电解槽尺寸与混合的关系。 ............................................................................. 35 图 18. 光伏电站规模与混合的关系。 ............................................................................. 36 图 19. 可变混合下的天然气节省量和电力消耗量。 ............................................................................................................. 37 图 20. 每次混合时 PEM 电解槽的行为。 ............................................................................. 38 图 21. 分析情景中的 NPV 趋势。 ................................................ 40 图 22. 主要情景下的投资细分。 ...................................................... 41 图 23. 主要情景下 LCOH 细分。 ...................................................... 42 图 24. 主要情景下的收入细分结构。 ...................................................... 43 图 25. 不同 PV-ALK 电解器比率的 NPV 趋势。 ...................................................... 44 图 26. 不同 PV-PEM 电解器比率的 NPV 趋势。 ...................................................... 44
电能用于驱动由电化学电池组成的电解电池中的非自发氧化还原反应。经常使用通过电解分解化合物的过程,它源于希腊语 lysis,意思是分解。电解池由电解质、两个电极(一个阴极和一个阳极)和其他三个组件组成。通常使用水或其他溶剂来制作电解质,电解质是一种含有溶解离子的溶液。本研究的目的是使用各种电解液、盐水浓度以及燃料电池和电极的集成来测试、分析和构建电解电池。该研究旨在进行实验,并依靠描述性分析来对其进行评估。设计重点是寻找电极(仅限于锌、铜和铝(汽水罐)、不同电解质、燃料电池连接类型和不同浓度盐溶液)的最佳组合,以提供最佳能量输出。根据收集和分析的数据,锌铜电极每电池产生的平均电压为 0.705 V。盐水电解质根据其成本效益产生最有效的结果。当盐溶液浓度为 30% 时,可实现最佳电压输出,燃料电池在串联时性能最佳。使用此参数构建了 20 个燃料电池,可在没有任何负载的情况下产生 14.10 V。当连接到具有 12V 电源的直流照明负载时,电压为 7.57 V,电流为 1.1 A。关键词:电极、电解池、电解、氧化还原反应
任何 PtG 或 PtL(电转液)途径的共同步骤都是水电解,以提供后续燃料合成所需的 H 2。从技术角度来看,这是最重要的一步。24–26 最有效的技术是高温电解,利用固体氧化物电解池 (SOEC)。PtG 非常适合大规模应用,已由多个工业规模试验工厂证明。27–29 因此,通过 CH 4 进行储能具有三大优势:(i)它代表了最先进的技术,可以在短期内部署,(ii)可以采用新颖和成熟的发电厂技术将 CH 4 重新转化为电能(天然气发电;GtP),以及(iii)现有的天然气管网可用于其储存和分配,使其成为对能源转型过程以及工业和运输部门转型具有突出意义的能源载体。23,30
为了降低欧姆损耗,电解质支持的固体氧化物燃料/电解池需要在高工作温度(> 800 °C)下工作,这是限制其商业化的主要因素之一。[1–3] 为了将工作温度降低到更具成本效益的范围(< 500 °C),人们进行了大量研究,以开发具有更高低温离子电导率的电解质。[4,5] 在这方面,掺杂钙钛矿体系(即 A 1–xA′xB1–yB′yO3–δ,其中 A′ 和 B′ 是异价掺杂剂)已成为氧离子导体的有希望的候选材料。例如,锶和镁共掺杂的LaGaO3由于其具有竞争力的离子电导率(600°C时> 0.01 S cm-1)和化学稳定性,被认为是氧化钇稳定氧化锆的极佳替代品。[6–8]但是,尽管具有这些诱人的特性,但很少有高性能替代品被发现[9,10],而且还没有系统地设计这类材料的方法。
摘要:本研究对包含创新技术(固体氧化物电解质电池共电解器和实验性甲烷转化器)并配有可再生发电机的尖端电转气系统进行了完整的热经济性分析。进行的经济分析(从未应用于此类系统)旨在通过现金流分析估算产品的合成天然气成本。对各种工厂配置(具有不同的工作温度和关键部件的压力水平(电解器:600-850 ◦ C;1-8 bar))进行了比较,以确定可能的热协同效应。进行了参数研究,以评估热力学布置和经济边界条件的影响。结果表明,环境压力系统与共电解器和高温甲烷转化器之间的热协同作用的组合具有最佳的经济性能(合成天然气值降低高达 8%)。如果考虑到一些技术经济驱动因素(存储系统和可再生能源发电的适当规模比、电解池成本的发展和碳税的引入),研究中的电转气解决方案所获得的合成天然气的生产成本(比天然气价格低 80%)在天然气市场上将具有竞争力。