毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述
1.概述
随着人类社会的发展，人们在工业生产及日常生活等方面的能源消耗日益增加。化石类燃料燃烧使用过程中，排放了大量的CO2和污染物，导致全球变暖和严重的环境污染。日益增长的能源需求和不断恶化的环境间的矛盾日益尖锐[1]。固体氧化物电解池（SOEC）作为一种清洁、高效、有前途的能量转换装置，可以实现电能向化学燃料的转变，利用SOEC可以电解水制氢，电解CO2制CO，或者共电解水和CO2制合成气，在环境保护和缓解能源危机方面具有重大的实际意义。
固体氧化物电解池（SOEC）的工作原理实际为固体氧化物燃料电池（solid oxide fuel cell，SOFC）的逆过程，固体氧化物电解池主要有由致密的电解质层和两边的燃料电极（阴极）和氧电极（阳极）等三部分组成[2-6]。电池单元一般还有阴极和阳极气体流道，集流器等，以实现气体的高效运输和合理分配，以及电流有效分配和收集。SOEC材料和制备工艺也与SOFC相同，阴极和阳极电极为多孔结构，多孔结构有利于反应气从流道扩散到气体反应界面上和反应界面上产生的气体产物扩散排出[5-6]。电解质层为只让离子通过而不让电子通过的致密物质，并且起到隔绝氧气和水蒸气或者二氧化碳的作用。以电解水为例，当通电以后，H2O和CO2在氢电极发生还原反应生成O2-；O2-穿过致密的固体氧化物电解质层到达氧电极，在氧电极发生氧化反应生成O2。
SOEC电极反应可表示为：
氢电极（阴极）：H2O 2e-→ H2 O2 - （1）
氧电极（阳极）：O2 -→ 1/2O2 2e- （2）
电极总反应：H2O → H2 1/2O2（3）
电极反应的总能量需求（焓变，ΔH）可表示如下：ΔH = ΔG TΔS（4）其中，ΔG是Gibbs自由能变，代表着总的电能输入，ΔS是熵变，TΔS代表热量输入。
2.固体氧化物电解池的组成
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