燃料電池及其前景展望(編輯修改稿)
2025-08-31 17:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 60。 SOFC與第一代（磷酸型燃料電池，簡(jiǎn)稱PAFC）、第二代燃料電池（熔鹽碳酸鹽燃料電池，簡(jiǎn)稱MCFC））相比它有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）較高的電流密度和功率密度；（2）陽(yáng)、陰極極化可忽略，彼化損失集中在電解質(zhì)內(nèi)阻降；（3）可直接使用氫氣、烴類（甲烷）、甲醇等作燃料，而不必使用貴金屬作催化劑；（4）避免了中、低溫燃料電池的酸堿電解質(zhì)或熔鹽電解質(zhì)的腐蝕及封接問(wèn)題；（5）能提供高質(zhì)余熱，實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，燃料利用率高，能量利用率高達(dá)80％左右，是一種清潔高效的能源系統(tǒng)；（6）廣泛采用陶瓷材料作電解質(zhì)、陰極和陽(yáng)極，具有全固態(tài)結(jié)構(gòu)；（7）陶瓷電解質(zhì)要求中、高溫運(yùn)行（600～1000℃），加快了電池的反應(yīng)進(jìn)行，還可以實(shí)現(xiàn)多種碳?xì)淙剂蠚怏w的內(nèi)部還原，簡(jiǎn)化了設(shè)備。 固體氧化物燃料電池（SOFC）是一種新型發(fā)電裝置，其高效率、無(wú)污染、全固態(tài)結(jié)構(gòu)和對(duì)多種燃料氣體的廣泛適應(yīng)性等，是其廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。 二、SOFC組成及工作原理 單體燃料電池主要組成部分由電解質(zhì)（electrolyte）、陽(yáng)極或燃料極（anode，fuel electrode）、陰極或空氣極（cathode，air electrode）和連接體（interconnect）或雙極板（bipolar separator）組成。 SOFC的工作原理與其他燃料電池相同： 早期開(kāi)發(fā)出來(lái)的SOFC的工作溫度較高，一般在800～1000℃。目前科學(xué)家已經(jīng)研發(fā)成功中溫固體氧化物燃料電池，其工作溫度一般在800℃左右。一些國(guó)家的科學(xué)家也正在努力開(kāi)發(fā)低溫SOFC，其工作溫度更可以降低至650～700℃。工作溫度的進(jìn)一步降低，使得SOFC的實(shí)際應(yīng)用成為可能。 在SOFC的陽(yáng)極一側(cè)持續(xù)通入燃料氣，例如：氫氣（H2）、甲烷（CH4）、城市煤氣等，具有催化作用的陽(yáng)極表面吸附燃料氣體，并通過(guò)陽(yáng)極的多孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)散到陽(yáng)極與電解質(zhì)的界面。在陰極一側(cè)持續(xù)通人氧氣或空氣，具有多孔結(jié)構(gòu)的陰極表面吸附氧，由于陰極本身的催化作用，使得O2得到電子變?yōu)镺2，在化學(xué)勢(shì)的作用下，O2進(jìn)入起電解質(zhì)作用的固體氧離子導(dǎo)體，由于濃度梯度引起擴(kuò)散，最終到達(dá)固體電解質(zhì)與陽(yáng)極的界面，與燃料氣體發(fā)生反應(yīng)，失去的電子通過(guò)外電路回到陰極。 三、固體氧化物燃料電池組 單體燃料電池只能產(chǎn)生1V左右電壓，功率有限，為了使得SOFC具有實(shí)際應(yīng)用可能，需要大大提高SOFC的功率。 可以應(yīng)用的方式：將若干個(gè)單電池以各種方式（串聯(lián)、并
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1