1.电解质(电解质)2。
阳极或燃料电极3.阴极或空气电极4.互连5.双极分离器和普通燃料像电池一样,SOFC也是一种电化学装置,可将反应物的化学能直接转换为电能但是在较高的操作温度下,通常在800和1000℃之间。
它还由阳极,阴极和两极之间的电解质组成。
诸如H 2,CH 4,气体等的燃料气体被连续地供应到阳极侧,并且催化阳极表面吸附诸如氢的燃料气体并且通过阳极的多孔结构扩散到阳极和阳极之间的界面。
电解质。
在阴极侧,连续供应氧气或空气,并且具有多孔结构的阴极表面吸附氧气。
由于阴极本身的催化作用,O2的电子变为O2 - ,并且在化学势的作用下,O2-进入电解质的作用。
固体氧离子导体由于浓度梯度而扩散,并最终到达固体电解质和阳极之间的界面,与燃料气体反应,并且损失的电子通过外部电路返回到阴极。
1.更高的电流密度和功率密度; 2.阳极和阴极的极化可以忽略不计,定位的损失集中在电解质中。
3.可直接使用氢气,碳氢化合物(甲烷),甲醇等作为燃料。
没有必要使用贵金属作为催化剂; 4.避免中低温燃料电池的酸碱电解质或熔盐电解质的腐蚀和密封问题; 5.提供高质量的余热,实现热电联产,高燃料利用率,能源利用率高达80%,是一种清洁高效的能源系统,可用作动力电池。
6,广泛用于电解质,阴极和阳极的陶瓷材料,具有全固态结构; 7,陶瓷电解液需要中高温操作(600~1000°C),加速电池的反应,还可以实现各种烃类燃料气体的内部还原,简化设备。
固体氧化物燃料电池的开发始于20世纪40年代,但其研究在20世纪80年代后蓬勃发展。
SOFC的早期开发具有更高的操作温度,通常在800至1000℃之间。
目前,科学家们开发出一种工作温度约为800°C的中温固体氧化物燃料电池。
一些国家的科学家也在努力开发低温SOFC,可在低至650-700°C的温度下运行。
操作温度的进一步降低使得SOFC的实际应用成为可能。
固体氧化物燃料电池效率约为60%,并且可以被工业用于发电和发热,同时还提供为车辆提供备用电力的潜力。
固体氧化物燃料电池的开发和商业化是解决当前世界能源短缺和环境污染的重要手段,并受到世界主要国家的广泛关注,包括美国,欧洲,日本,澳大利亚和韩国。
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