本發明專利技術提供了一種二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池陽極材料，屬于新型燃料電池及化工生產節能技術領域。二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池固體電解質為YSZ粉體，陰極為La0.7Sr0.3MnO3，陽極為CoCO3或者Co3O4。二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池陽極通入二氧化硫氣體，工作溫度為500-700℃，產物為三氧化硫氣體。二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池可以作為工業化生產硫酸的合成器，發揮節能降耗的作用。
【技術實現步驟摘要】
:本專利技術屬于新型燃料電池及化工生產節能
，具體涉及二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池的制備。
技術介紹
:化學工業是高耗能產業，如何采用先進技術降低化工生產的能耗是我國化工研究的核心問題之一。硫酸是一種用途極為廣泛的化工產品，我國主要采用焙燒硫鐵礦的方法來生產硫酸，這種傳統的硫酸生產工藝在用O2氧化SO2成SO3過程中，需要采用以五氧化二釩為主體的釩催化劑，而且要保證425 600°C的操作溫度。S02(g)+l/202(g) = SO3 (g) ArGm0 (298K) = -71kJ/mol上述反應如在電池裝置中進行，化學能可轉換為電能。專利(CN1805195A)提出了以硫磺為原料，用固體氧化物燃料電池為硫酸合成器的方法，實現硫酸生產、化學發電和環境保護三位一體的結合，預計每年可發電300億度。專利(CN1812184A)提出了以二氧化硫為原料，采用質子交換膜燃料電池為硫酸合成器，使硫酸工業化生產和化學發電結合起來。專利(ZL200810022243.X)提出了 NiO為二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池陽極材料，輸出電壓可達0.17V。繼續研發二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池陽極材料中催化性能更加優越的陽極材料，是完善二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池陽極材料性能的重要步驟
技術實現思路
:二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池是在氫氧固體氧化物燃料電池的基礎上改造而成。二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池是采用二氧化硫為燃料，產物為三氧化硫。二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池的關鍵技術是電池的陽極制備，本專利技術所提供的硫氧固體氧化物燃料電池的陽極材料是CoCO3或者Co3O4。二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池陽極漿料制備步驟為:取小于200目0)0)3或者Co3O4粉，按照質量比為20%加入400-600目5-8% (摩爾百分比)Y2O3穩定的ZrO2 (YSZ)粉體，加入3%的聚乙烯醇縮丁醛為粘結劑，10%的乙基纖維素為增孔劑，經球磨10小時后，70°C烘干，分散在松油醇中為CoCO3或者Co3O4陽極漿料。二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池陰極衆料制備步驟為:按照Laa 7Sr0.3Μη03化學計量比稱取La203、SrC03和MnCO3研磨，壓片，經1200°C焙燒后再研磨成粉，取360目篩下粉加入3%的聚乙烯醇縮丁醛為粘結劑，10%的乙基纖維素為增孔劑，經球磨IOh后，70°C烘干，分散在松油醇中為Laa 7Sr0.3Μη03陰極衆料。二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池的固體電解質采用400-600目5-8% (摩爾百分比)Y2O3穩定的ZrO2 (YSZ)粉體壓片，經1400°c焙燒后，在固體電解質片基的一面上涂敷Laa7Sra3MnO3陰極漿料，另一面上涂敷CoCO3或者Co3O4陽極漿料，涂敷后的片基經1400°C焙燒。二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池的陰極通入空氣，流速300-700cm3/min ；陽極通二氧化硫，分壓為100-120kPa，流速70-200cm3/min，電池反應產物為三氧化硫氣體。該電池工作溫度為500-700°C。二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池陽極出口氣體冷卻后經稀硫酸吸收SO3生成濃硫酸產品。未反應完全而殘留的SO2氣體不能被稀硫酸所吸收而與SO3分離，并返回陽極重新參加反應。具體實施方式:實例I二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池的固體電解質采用600目8% (摩爾百分比H2O3穩定的ZrO2(YSZ)粉體壓片，經1400°c焙燒后，在固體電解質片基的一面上涂敷Laa7Sra3MnO3陰極漿料，另一面上涂敷Co3O4陽極漿料，涂敷后的片基經1400°C焙燒，二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池的陰極通入空氣，流速700cm3/min ;陽極通二氧化硫氣體,分壓為120kPa，流速200cm3/min，電池工作溫度為700°C，電池輸出電壓為0.22V。實例2二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池的固體電解質采用400目5% (摩爾百分比H2O3穩定的ZrO2(YSZ)粉體壓片，經1400°c焙燒后，在固體電解質片基的一面上涂敷Laa7Sra3MnO3陰極漿料，另一面上涂敷Co3O4陽極漿料，涂敷后的片基經1400°C焙燒，二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池的陰極通入空氣，流速300cm3/min ;陽極通二氧化硫氣體,分壓為IOOkPa,流速70cm3/min，電池工作溫度為700°C，電池輸出電壓為0.20V。實例3二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池的固體電解質采用600目8% (摩爾百分比H2O3穩定的ZrO2(YSZ)粉體壓片，經1400°c焙燒后，在固體電解質片基的一面上涂敷Laa7Sra3MnO3陰極漿料，另一面上涂敷CoCO3陽極漿料，涂敷后的片基經1400°C焙燒，二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池的陰極通入空氣，流速700cm3/min ;陽極通二氧化硫氣體，分壓為120kPa，流速200cm3/min，電池工作溫度為500°C，電池輸出電壓為0.16V。實例4二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池的固體電解質采用400目5% (摩爾百分比H2O3穩定的ZrO2(YSZ)粉體壓片，經1400°c焙燒后，在固體電解質片基的一面上涂敷Laa7Sra3MnO3陰極漿料，另一面上涂敷CoCO3陽極漿料，涂敷后的片基經1400°C焙燒，二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池的陰極通入空氣，流速300cm3/min ;陽極通二氧化硫氣體，分壓為IOOkPa,流速70cm3/min，電池工作溫度為500°C，電池輸出電壓為0.15V。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種二氧化硫?空氣固體氧化物燃料電池陽極材料，其特征在于：該電池陽極材料為CoCO3或者Co3O4，電池以二氧化硫為燃料的工作溫度為500?700℃，電池反應產物為三氧化硫。
【技術特征摘要】
1.一種二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池陽極材料，其特征在于:該電池陽極材料為CoCO3或者Co3O4,電池以二氧化硫為燃料的工作溫度為500-700°C，電池反應產物為三氧化硫。2.根據權利要求1所述的二氧化硫-空氣固體氧化物燃料電池陽極材料，其特征在于:取2...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳鵬，毛思萌，楊軍，
申請(專利權)人：安徽能化燃料電池有限公司，
類型：發明
國別省市：
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