【正文】 的主流方向。眾所周知，就現(xiàn)在的狀況而言，SOFC技術(shù)在性 能、壽命和成本上還沒有達(dá)到商品化要求，還存在一些技術(shù)問題。這些特點使總的燃料發(fā) 電效率在單循環(huán)時有潛力超過60％，而對總的體系來說效率可高達(dá) 90％。由于燃料電池是通過電化學(xué)反應(yīng) 把燃料的化學(xué)能中的吉布斯自由能部分轉(zhuǎn)換成電能，不受卡諾循環(huán)效應(yīng)的限制，因此效率高；另外，燃料電池用燃料和氧氣作為原料，排放出的有害氣體極少；因為沒有機械傳動部件，故沒有噪聲污染。 固體氧化物燃料電池的優(yōu)點 燃料電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置，又稱電化學(xué)發(fā)電器。另外，高溫燃料電池的排氣溫度較高，這將使它能夠與燃?xì)廨啓C等組成聯(lián)合發(fā)電裝置，成為最佳選擇。其中熔融碳酸鹽燃料電池的工作溫度是600℃ 650℃ ，固體氧化物燃料電池的工作溫度是 800℃ 1000℃ 。 四． 按照工作溫度可以分為低溫燃料電池、中溫燃料電池和高溫燃料電池。 一．按照所使用的燃料種類，燃料電池也可以分為三類： 第一類是直接式燃料電池，即直接用氫氣作為燃料； 第二類是間接式燃料電池，其燃料不是直接用氫氣，而是通過某種方法 (如蒸汽轉(zhuǎn)化或催化重整 )把甲烷、甲醇或其他烴類化合物轉(zhuǎn)變成氫 (或含氫混合氣 )后再供應(yīng)給燃料電池來發(fā)電； 第三類是再生式燃料電池，它是指把燃料電池反 應(yīng)生成的水，經(jīng)某種方法分解成氫和氧，再將氫和氧重新輸入燃料電池中發(fā)電。 本文較詳細(xì)地介紹了 SOFC 的基本概念、工作原理和 主要組件 (陰極、陽極、電解質(zhì)材料 )及其制備方法的 研制 ， 并綜述了 SOFC 國內(nèi)外開發(fā)現(xiàn)狀 ，對 SOFC 在能源開發(fā)、利用與市場化的前景進(jìn)行了展 望。如果 ―十五 ‖期間 ―863‖計劃項目進(jìn)展順利，中國應(yīng)該在 2021年有自己的 SOFC電池堆?？陀^的說，目前在中國基本上還沒有 一組可以展示給大家工作的固體氧化物燃料電池堆。到 90年代中期，由于科技部與中科院將燃料電池技術(shù)列入 ―九五 ‖科技攻關(guān)計劃，我國進(jìn)入了燃料電池研究的第二個高潮。目前，世界上許多國家紛紛瞄準(zhǔn)了 21世紀(jì)的市場，或引哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 4 進(jìn)技術(shù)或聯(lián)合開發(fā) SOFC。事實上 SOFC 用于發(fā)電、熱電聯(lián)供、交通、空間宇航和其他許多領(lǐng)域，被稱為 21世紀(jì)的綠色能源，正引起各國科學(xué)家的廣泛趣 [24]。 然而，在這些不同類型的燃料電池中，固體氧化物燃料電池（ SOFC） 具有多燃料適應(yīng)性、結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高等特點，且電池產(chǎn)生的廢熱可以作為熱源供給聯(lián) 合發(fā)電系統(tǒng)的其他部分使用 , 實現(xiàn)了熱電聯(lián)產(chǎn) ， 從而更有效地提高了整個發(fā)電系統(tǒng)的效率 , 被認(rèn)為是最有效率的和萬能的發(fā)電系統(tǒng)，特別是作為分散的電站 。因此，研究和開發(fā)基于燃料電池的新型電源具有重要的意義。只要不間斷地向電池輸入燃料和氧化劑，燃料電池就可以連續(xù)地輸出電能。所以我們現(xiàn)在急需尋找一種符合我們自身需要的清潔能源，而燃料電池 [1]的出現(xiàn)使我們的這種需求成為現(xiàn)實。同時常用的一次和二次電池已無法滿足人們的需求。 當(dāng)我們踏入 21 世紀(jì)的今天。在 20世紀(jì)的前 50年，物理學(xué)和化學(xué)的發(fā)展，開拓了人類對實現(xiàn)奇跡的想象力。目前，人類所消耗能源的 70%來自礦石燃料。 electrode 哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 3 前 言 自從第一次工業(yè)革命以來，人類社會幾乎每次科學(xué)技術(shù)水平和生活水平的提高，都與能源技術(shù)的革新休戚相關(guān)。 關(guān)鍵詞：固體氧化物燃料電池；電解質(zhì)；電極 哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 2 Abstract Solid oxide fuel cell (SOFC) has been developed in recent years as a new type of green energy has some advantages including noncorrosion,high energy conversion efficiency,high fuel adaptability,and long oxide fuel cell is a kind of solidstate fuel cell .It use ceramics material which can conduct oxygen ion as of just two phases (gas and solid phase),the principle of solid oxide fuel cell is simpler than any other fuel cell. It does not have the electrolyte management issues which PAFC and MCFC are confronted with .High operating temperature also means that no precious metal electrocatalysts are is a clean and efficient energy . The paper reviewed the developments of fuel cell and introduced the electrolyte material,anode material,cathode material of solid oxide fuel cell .The paper reviewed the preparation methods and the progress of the major ponents of SOFC (cathode,anode and electrolyte materials) and expected the the prospect of SOFC in energy development and utilization and remended the development of solid oxide fuel cell. Key words: Solid oxide fuel cell。 本文對燃料電池的研究發(fā)展進(jìn)行了概述，詳細(xì)地介紹了固體氧化物燃料電池的電解質(zhì)材料、陰極材料、陽極材料，綜述了固體氧化物燃料電池的主要組件 (陰極、陽極、電解質(zhì)材料 )的制備方法及其進(jìn)展，對 SOFC在能源開發(fā)利用與市場化的前景進(jìn)行了展望。它不會有磷酸型燃料電池（ PAFC）和熔融碳酸鹽型燃料電池（ MCFC）所面臨的電解質(zhì)管理問題，而很高的工作溫度 也意味著不需要貴重金屬電催化劑。哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 題目 ： 固體氧化物燃料電池的研究進(jìn)展 院（系） 理學(xué)院 專 業(yè) 化學(xué) 年 級 07 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 職 稱 實驗 師 2021 年 6 月 13 日 哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） I 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................................. 1 ABSTRACT ................................................................................................................................... 2 前 言 ............................................................................................................................................... 3 第一章 開發(fā)固體氧化物燃料電池的原因 ................................................................................... 5 燃料電池的分類 ............................................................................................................... 5 固體氧化物燃料電池的優(yōu)點 ........................................................................................... 6 固體氧化物燃料電池存在的問題 ................................................................................... 6 第二章 固體氧化物燃料電池的概況 ........................................................................................... 8 固體氧化物燃料電池的研究現(xiàn)狀 ................................................................................... 8 固體氧化物燃料電池的工作原理及結(jié)構(gòu) ....................................................................... 9 固體氧化物燃料電池的工作原理及結(jié)構(gòu) ................................................................. 9 SOFC 的結(jié)構(gòu) ........................................................................................................... 10 第三章 固體氧化物燃