Abstrait

Nanomatériaux à structure cœur-coquille Le cérium-nickel catalyse l'oxydation du carbone dans une pile à combustible à hydroxyde fondu à carbone direct

  Monsieur Xiaofeng Li

 La pile à combustible directe au carbone à hydroxyde fondu utilise de l'hydroxyde fondu (NaOH ou KOH) comme électrolyte qui est contenu dans un récipient métallique qui agit également comme cathode. Une tige de carbone fabriquée à partir de graphite ou de carbone dérivé du charbon est plongée dans l'électrolyte et utilisée à la fois comme combustible et comme anode de la pile. Un tel système a été considéré comme présentant un certain nombre d'avantages par rapport à l'électrolyte à carbonate fondu DCFC. Les avantages de l'utilisation d'un électrolyte à l'hydroxyde de sodium comprennent une conductivité ionique élevée (en particulier lorsqu'il est associé à l'eau) [1, 2], une réactivité élevée envers le carbone [3] et un point de fusion bas [4]. Le cérium-nickel nanostructuré est un concept de catalyseur innovant avec une configuration inversée par rapport à celle d'un catalyseur supporté classique, qui peut avoir une structure de type « sushi ». L'oxydation du carbone est censée être efficacement favorisée en maximisant l'interface nickel-cérium pour activer les espèces d'oxygène, en augmentant le contact entre la cérium et le carbone pour faciliter le déversement d'oxygène actif sur le carbone à de grandes distances et en recouvrant le nickel de particules de cérium pour empêcher le frittage du nickel. Le nanocatalyseur à structure spéciale a été mélangé avec du carbone de pyrolyse de lignite pour améliorer l'activité d'oxydation du combustible au carbone anodique, et le mélange sert de combustible au carbone anodique pour la pile à combustible directe au carbone à hydroxyde fondu.