本科教学中储能系统综合实验教学设计

—固体氧化物电解池电解水制氢

杨燕茹，于 昊

（山东科技大学储能技术学院, 山东 青岛 266590)

摘 要：利用先进的固体氧化物电解池(Solid OxideElectrolysis Cells,SOEC)电解水制氢作为储能系统综合实验，将储能技术与电化学实验教学相融合。实验内容包括SOEC电解池的制备和电化学性能表征，建立基于SOEC用氢电极材料、电解质和氧电极材料的制备、电解池构建及性能测试的综合性实验，培养学生扎实的储能实脸基本技术和技能。

关键词：固体氧化物电解池；储能系统综合实验;材料合成和表征;电化学性能；实验设计

0 引言

储能系统综合实验是在电化学原理与应用、储能原理基础上进行的综合性跨学科的实验课程，要求学生利用所掌握的电化学知识与实验方法，独立发现、分析和解决问题。电解技术是Power-to-X(PtX)储能系统的核心，其中X可以是氢气和合成气（H₂与CO)，也可以是合成燃料或者化工产品等。固体氧化物电解池（Solid Oxide Electrolysis Cells,SOEC)是一种高效的电解水制氢技术，其基本原理：在氢电极，H20发生裂解反应生成O^2－和H₂，之后O²^－在外加电压的驱动下通过电解质转移到氧电极，然后在氧电极变成O₂。实验选择将SOEC电解水制氢实验作为本科生储能系统综合实验，可以使该专业的学生了解比较前沿的储能技术，未来可以从事储能技术科研工作。通过涵盖粉体制备与表征、电解池制作、电化学测试、实验结果分析和撰写实验报告等内容的综合性实验提升学生的科学探究素养，培养学生扎实的储能基本技术和技能。实验课程注重储能素质教育，培养学生的环保意识、创新精神、新型能源资源观和实践能力。

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