Système d'évaluation de catalyseurs synergiques électrothermiques avec photothermie

Le système d'évaluation de catalyseurs électrothermiques synergiques TKSC-SOEC80 est une plateforme expérimentale pour cellules d'électrolyse à oxyde solide (SOEC) qui exploite les effets synergiques des champs électrique et thermique pour une électrolyse efficace du mélange H₂O/CO₂ en H₂/CO, réaction inverse de celle des piles à combustible à oxyde solide (SOFC). Ce système étudie l'influence du couplage électrothermique sur les performances d'électrolyse et optimise les matériaux catalytiques et les paramètres de fonctionnement grâce à un contrôle précis de la température, de la tension et de la composition des gaz. Conçu scientifiquement et doté de nombreuses fonctionnalités, ce système d'évaluation SOEC répond à un large éventail de besoins, de la recherche sur les matériaux à l'intégration système. Grâce à ses modules de contrôle de haute précision et ses modules de test multifonctionnels, il fournit des données fiables pour l'optimisation des performances des SOEC et leur application commerciale.
La catalyse photoélectrothermique couplée à plusieurs champs présente un fort potentiel pour le traitement de l'environnement (par exemple, la dégradation efficace des polluants), la conversion d'énergie (par exemple, la réduction du CO₂, la décomposition de l'eau) et la synthèse chimique. Par exemple, lors de la réduction du CO₂, la lumière fournit l'énergie d'excitation, l'électricité facilite le transfert d'électrons et la chaleur favorise l'activation des réactifs ; la combinaison de ces trois éléments peut améliorer la sélectivité du produit et la vitesse de réaction. On peut également citer le couplage photothermique pour l'électrosynthèse de l'ammoniac. La catalyse photoélectrothermique représente une voie de recherche de pointe en catalyse synergique multi-énergétique et jouera un rôle important dans la chimie verte et la neutralité carbone.

Avantages du système SOEC
1. Étudier l'effet de la synergie électrothermique sur l'efficacité de l'électrolyse SOEC et optimiser les matériaux catalytiques et les paramètres de fonctionnement (température, tension).
2.Comparer les performances de différents catalyseurs (par exemple Ni-YSZ vs. catalyseurs dopés au Ce/Co) dans l'électrolyse de H2O/CO2.
3. Étudier l'effet de la température (600-800°C) et de la tension (0,5-2V) sur la densité de courant, l'efficacité de Faraday et la stabilité.
4. Analyser les spectres d'impédance électrochimique (EIS) pour révéler le mécanisme cinétique de la réaction.
5. Dévoiler systématiquement le mécanisme de la catalyse électrothermique dans les SOEC grâce à une régulation synergique température-tension, une caractérisation multi-échelle et des tests de stabilité à long terme.
6. Introduire la spectroscopie Raman in situ à haute température pour suivre le comportement dynamique du catalyseur en temps réel.
7. « Facteur de synergie thermoélectrique » pour quantifier la force de l’effet de couplage électrothermique.
Fournir une base expérimentale et théorique pour une électrolyse efficace du CO2 en gaz de synthèse (H2/CO) ou en hydrogène vert.