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固體氧化物燃料電�
閱讀�27601時間�2011-09-15 10:41:53

  固體氧化物燃�電池是一種全固體燃料電池,其中電解質(zhì)是復(fù)合氧化物,最常見的是氧化釔或氧化鈣參雜的氧化鋯陶瓷。這種材料在高溫下具有離子�(dǎo)電�,因為摻雜的�(fù)合氧化物形成了氧離子晶格空格,在電位差和濃度差的�(qū)動下,氧離子可以在其中遷��

組成

  1.電解�(zhì)� elec2trolyte�

  2.陽極或燃料極(anode ,fuel electrode�

  3.陰極或空氣極(cathode ,air electrode�

  4.連接體(interconnect�

  5.雙極分離器(bipolar separator�

固態(tài)氧化物燃料電池的原理

  和一般燃料電池一�,SOFC 也是把反�(yīng)物的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)裝置,只不過工作溫度較高,一般在800 �1000 �� 它也是由陽極、陰極及兩極之間的電解質(zhì)組成�

  在陽極一�(cè)持續(xù)通入燃料�,例如H2 、CH4 、煤氣等,具有催化作用的陽極表面吸附燃料氣體例如�,并通過陽極的多孔結(jié)�(gòu)擴散到陽極與電解�(zhì)的界靀� 在陰極一�(cè)持續(xù)通入氧氣或空�,具有多孔結(jié)�(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�?yōu)�2 - ,在化�(xué)勢的作用�,O2 - �(jìn)入起電解�(zhì)作用的固體氧離子�(dǎo)體,由于濃度梯度引起擴散,最終到�(dá)固體電解�(zhì)與陽極的界面,與燃料氣體�(fā)生反�(yīng),失去的電子通過外電路回到陰��

固態(tài)氧化物燃料電池的特點

  1、較高的電流密度和功率密度;

  2、陽、陰極極化可忽略,彼化損失集中在電解�(zhì)�(nèi)阻降�

  3、可直接使用氫氣、烴類(甲烷�、甲醇等作燃�,而不必使用貴金屬作催化劑�

  4、避免了�、低溫燃料電池的酸堿電解�(zhì)或熔鹽電解質(zhì)的腐蝕及封接問題�

  5、能提供高質(zhì)余熱,實�(xiàn)熱電�(lián)�(chǎn),燃料利用率�,能量利用率高達(dá)80%左右,是一種清潔高效的能源系統(tǒng),可做動力電池使��

  6、廣泛采用陶瓷材料作電解�(zhì)、陰極和陽極,具有全固態(tài)�(jié)�(gòu)�

  7、陶瓷電解質(zhì)要求中、高溫運行(600�1000℃),加快了電池的反�(yīng)�(jìn)行,還可以實�(xiàn)多種�?xì)淙剂蠚怏w的內(nèi)部還�,簡化了�(shè)��

�(yīng)用前�

  固體氧化物燃料電池的開發(fā)始于20世紀(jì)40年代,但是在80年代以后其研究才得到蓬勃�(fā)展� 早期開發(fā)出來的SOFC的工作溫度較�,一般在800�1000�。目前科�(xué)家已�(jīng)研發(fā)成功中溫固體氧化物燃料電�,其工作溫度一般在800℃左右。一些國家的科學(xué)家也正在努力開發(fā)低溫SOFC,其工作溫度更可以降低至650�700�。工作溫度的�(jìn)一步降低,使得SOFC的實際應(yīng)用成為可��

  固態(tài)氧化物燃料電池的效率約為60%左右,可供工�(yè)界用來發(fā)電和取暖,同時也具有為車輛提供備用動力的潛力�

  固體氧化物燃料電池的開發(fā)研究以及商業(yè)�,是解決目前世界能源短缺和環(huán)境污染的重要手段,受到了世界主要國家的普遍重�,包括美�、歐�、日本、澳大利�、韓國等�

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