氢渗透膜增强的太阳能热化学水分解反应
材料科学
2018-08-08 v1
摘要
低转化率和低效率始终削弱热化学水分解反应的性能。在此，我们首次对太阳能驱动等温热化学水分解反应中的氢渗透膜（HPM）进行了热力学研究，其在 1500 °C 和渗透侧 10^-5 atm 下显示出急剧增强的转化率 87.8%（相比之下，氧渗透膜为 1.26%）。根据热力学分析，第一定律热力学效率可高达 59.1%。当考虑太阳能到电能效率与真空泵效率（用于将分离功转化为太阳能）时，我们模拟得到在 1500 °C 下可观的 3.05% 效率。该数值模型将为高温太阳能水分解制氢的实际生产提供指导。此项新颖工作表明了构建 HPM 反应器以实现高效太阳能热化学水分解的重要意义，并展示了一种高温太阳能水分解的新途径。
引用
@article{arxiv.1808.02175,
title = {Solar Thermochemical Water-Splitting Reaction Enhanced by Hydrogen Permeation Membrane},
author = {Chenxi Sui and Hongsheng Wang and Xiang Liu and Xuejiao Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.02175},
year = {2018}
}
备注
26 pages, 10 figures