热再生电池堆-二氧化碳电化学还原池系统耦合特性.pdf

化工进展

··2568ChemicalIndustryandEngineeringProgress2024年第43卷第5期

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研究开发DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-2130

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热再生电池堆-二氧化碳电化学还原池系统耦合特性

1，21，21，21，21，21，21，2

李思，陶艺月，肖振翀，张亮，李俊，朱恂，廖强

12

（重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室，重庆400030；重庆大学工程热物理研究所，

重庆400030）

摘要：为了减少工业烟气中余热与CO2的排放，本文提出了热再生电池堆-二氧化碳电化学还原池系统（TRB-

CO2RR）。该系统通过串联多个非水系热再生电池（thermallyregenerativebattery，TRB）构建电堆，并将其用于驱

动CO电化学还原（electrochemicalreductionofCO，CORR）。本文研究了CO电化学还原特性、非水系TRB电堆

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性能及非水系TRB-CO2RR系统耦合特性。研究结果表明，碳纸负载纳米银多孔电极上催化剂分布较为均匀，在

-1.8V电位下（对应的槽电压为5.1V）表现出最佳的电化学还原CO2性能，其CO法拉第效率达到了最佳值

78.7%。为此，构建了6个子电池的串联电堆，开路电压达到7.2V左右，最大功率为235mW，在34min内放电相

对稳定。运行非水系TRB-CO2RR耦合系统后，电堆未出现反极现象，CO法拉第效率（73.1%）接近稳定电源所

获得的最佳值。未来研究可通过优化催化剂和电堆设计，有望进一步提高耦合系统CO2RR转化效率。

关键词：热再生电池；CO2电化学还原；串联电堆；产电功率；稳定性；法拉第效率；电化学；回收

中图分类号：TM911.3文献标志码：A文章编号：1000-6613（2024）05-2568-08

Electrochemicalcharacteristicsofthecoupledsystemofthermally

regenerativebatterystackandelectrochemicalCO2reductioncell

LISi1，2，TAOYiyue1，2，XIAOZhenchong1，2，ZHANGLiang1，2，L