A direct-methane fuel cell with a ceria-based anode

氢燃料 直接乙醇燃料电池 氢燃料强化 阳极 甲烷 再生燃料电池 化学能 发电 材料科学 甲醇燃料 单元式再生燃料电池 制动比油耗 氧化物 质子交换膜燃料电池 化学工程 环境科学 废物管理 燃料电池 化学 柴油 电极 功率(物理) 有机化学 工程类 物理化学 冶金 物理 量子力学
作者
Erica Perry Murray,Tsepin Tsai,Scott A. Barnett
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:400 (6745): 649-651 被引量:1301
标识
DOI:10.1038/23220
摘要

Fuel cells constitute an attractive power-generation technology that converts chemical energy directly and with high efficiency into electricity while causing little pollution. Most fuel cells require hydrogen as the fuel, but viable near-term applications will need to use the more readily available hydrocarbons, such as methane. Present-day demonstration power plants and planned fuel-cell electric vehicles therefore include a reformer that converts hydrocarbon fuel into hydrogen. Operating fuel cells directly on hydrocarbons would obviously eliminate the need for such a reformer and improve efficiency. In the case of polymer-electrolyte fuel cells, which have been studied for vehicle applications, the direct use of methanol fuel has been reported, but resulted in fuel permeating the electrolyte1,2. Solid oxide fuel cells — promising candidates for stationary power generation — can also use hydrocarbon fuel directly to generate energy, but this mode of operation resulted in either carbon deposition at high temperatures or poor power output at low operating temperatures3,4,5. Here we report the direct electrochemical oxidation of methane in solid oxide fuel cells that generate power densities upto 0.37 W cm−2 at 650 °C. This performance is comparable to that of fuel cells using hydrogen6,7 and is achieved by using ceria-containing anodes and low operating temperatures to avoid carbon deposition. We expect that the incorporation of more advanced cathodes would further improve the performance of our cells, making this solid oxide fuel cell a promising candidate for practical and efficient fuel-cell applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
等待的莹芝完成签到,获得积分10
刚刚
Ruby发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
cz发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
852的应助被麦麦采纳,获得10
4秒前
4秒前
赖皮蛇发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
今后的应助被珍珠红茶采纳,获得10
6秒前
Shaw的应助被开放的馒头采纳,获得20
8秒前
zq完成签到 ,获得积分10
8秒前
科研dog完成签到,获得积分10
9秒前
liulinbluesky发布了新的文献求助10
9秒前
wsq发布了新的文献求助10
9秒前
依妍完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
赘婿的应助被niu采纳,获得10
11秒前
西门访天发布了新的文献求助10
12秒前
科研通AI6.2的应助被温柔依云采纳,获得10
12秒前
洛必达不会求导关注了科研通微信公众号
14秒前
16秒前
搜集达人的应助被Siren采纳,获得10
16秒前
16秒前
Hello的应助被贤惠的曼彤采纳,获得20
18秒前
学术大亨完成签到,获得积分10
18秒前
夏晴晴完成签到 ,获得积分10
18秒前
科研通AI6.4的应助被CarryLJR采纳,获得10
18秒前
SciGPT的应助被大意的访旋采纳,获得10
19秒前
19秒前
19秒前
秋风的应助被叽里呱啦采纳,获得10
22秒前
万能图书馆的应助被cz采纳,获得10
22秒前
22秒前
珍珠红茶发布了新的文献求助10
22秒前
chengqian完成签到,获得积分10
23秒前
得过发布了新的文献求助10
23秒前
ding的应助被wsq采纳,获得10
23秒前
从云驳回了大个的应助
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7816109
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9345270
关于积分的说明 20528931
捐赠科研通 7408655
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3331055
关于科研通互助平台的介绍 2477613
邀请新用户注册赠送积分活动 2350845