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基于固体氧化物电池的电解长时储能技术

针对可再生电力的规模化长时消纳与CO2资源化利用问题,团队发展了基于固体氧化物电池的低纯水电解制氢(海水、河水)、CO2/H2O共电解制合成气等技术,研究了固体氧化物电池电解的波动电力适应性、电解效率与稳定性问题,开发了10kW级水/CO2电解研发平台,可开展百千瓦级的电解系统集成与研制工作。

团队探究了低纯水环境下电解池的性能变化规律与机理,实现了海水制氢稳定运行;研究了固体氧化物电池波动电力下的动态响应,结果显示固体氧化物电池具有优异的可再生电力动态跟随特性。通过团队技术攻关,工业尺寸固体氧化物电池实现了热中性电压下电解电流密度≥2.0Acm-2@800 oC、电解效率接近100%、原料转化率可达70%、电解堆寿命可达20000h的目标。

以CO/CO2为原料,即电解消耗的CO2刚好为放电生成的CO2,研究了固体氧化物电池的可逆特性。开展了101个可逆循环约500h的运行,结果显示,电解衰减率为0.027%/循环,放电衰减率为0.0095%每循环,验证了固体氧化物电池以CO2为原料的长时可逆储能上的巨大应用潜力。


 

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