Process-intensified protonic ceramic fuel cells for power generation, chemical production, and greenhouse gas mitigation

合成气 甲烷 二氧化碳重整 材料科学 化学工程 催化作用 制氢 温室气体 陶瓷 氧化物 燃料电池 环境科学 废物管理 化学 冶金 地质学 有机化学 工程类 海洋学
作者
Liangdong Fan,Hao Deng,Hanping Ding,Pejman Kazempoor,Bin Liu,Chuancheng Duan
出处
期刊:Joule [Elsevier]
卷期号:7 (6): 1308-1332 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.joule.2023.05.009
摘要

Here, we present protonic ceramic fuel cells (PCFCs) that achieve the internal dry reforming of methane (DRM) at 550°C–650°C to simultaneously generate power, produce syngas or hydrogen as chemical building blocks, and to mitigate two harmful greenhouse gases. We developed an oxide-supported in situ exsolved Ni-Ru catalyst (Sm0.2Ce0.7Ni0.1Ru0.05O2-δ, i.e., SDC-Ni-Ru). The in situ exsolved Ru clusters favor the CO2 activation step, while the Ni clusters promote the CH4 activation. The synergy between Ni and Ru clusters simultaneously improves the CH4 and CO2 activation, enhancing the DRM activity. Additionally, we discovered that the Ru clusters alter the DRM pathway, favoring the formation of monodentate carbonate species, which subsequently accelerates the oxidization of −CH∗ species on Ni clusters and improves the coking tolerance. The PCFCs equipped with this SDC-Ni-Ru internal DRM catalyst attain exceptional and durable power densities using a mixture of CH4 and CO2 as the fuel, setting a record for DRM-PCFCs.

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
街道办柏阿姨完成签到 ,获得积分10
1秒前
Zq关注了科研通微信公众号
1秒前
xueerbx完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
树袋熊完成签到,获得积分10
2秒前
文献求助完成签到,获得积分10
3秒前
Queena完成签到,获得积分10
4秒前
杨帆完成签到,获得积分10
5秒前
希希完成签到 ,获得积分10
6秒前
龙抬头完成签到,获得积分10
7秒前
chen完成签到,获得积分10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
小糊涂仙完成签到,获得积分10
8秒前
kellen完成签到,获得积分10
8秒前
Ray完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
爱吃土豆的小浣熊完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
115566完成签到 ,获得积分10
11秒前
阿南完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研通AI6.3应助龙抬头采纳,获得10
12秒前
asdmwhx完成签到,获得积分10
12秒前
sun完成签到 ,获得积分10
13秒前
兰hua完成签到,获得积分10
13秒前
隐形觅翠完成签到,获得积分10
14秒前
zygclwl完成签到,获得积分10
14秒前
光亮的书文完成签到,获得积分10
17秒前
24号甜冰茶完成签到,获得积分10
18秒前
nimay-完成签到 ,获得积分10
19秒前
健壮惋清完成签到 ,获得积分10
19秒前
uppercrusteve发布了新的文献求助10
19秒前
ming完成签到 ,获得积分10
19秒前
小小怪酋长完成签到,获得积分10
20秒前
刘凯完成签到,获得积分10
20秒前
医研完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
ChatGPT发布了新的文献求助10
21秒前
个性的大白菜真实的钥匙完成签到,获得积分10
21秒前
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6059207
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7891791
关于积分的说明 16297490
捐赠科研通 5203448
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2783957
邀请新用户注册赠送积分活动 1766631
关于科研通互助平台的介绍 1647165