固体氧化物燃料电池

本文综述了高温氧化物燃料电池的种类、结构、发展现状及应用前景。介绍了固体电解质、阴电极、阳电极，内联接材料的组成及制造工艺。     

单室固体氧化物燃料电池的研究进展

单室固体氧化物燃料电池是一种新的燃料电池。它是将燃料直接与空气混合,导入电池反应器,因而其构造更为简单。现今研究的重点在于提高电极材料在燃料 空气混合气中的选择性及阐明电极反应过程的机理,为开发适合单室燃料电池系统的电极和电解质材料提供理论基础。介绍了单室固体氧化物燃料电池的工作原理,概述了其发展历史和目前所取得的主要成果,讨论了其存在的主要问题以及今后的发展方向。     

固体氧化物燃料电池关键材料的开发

在对固体氧化物燃料电池特点进行简述的基础上,重点就我所固体氧化物燃料电池研究与开发所取得的进展及所遇到的问题进行了讨论.在总结所取得科研成果的基础上,对我国固体氧化物燃料电池的研究与开发前景作了展望.     

固体氧化物燃料电池的现状和未来

简述了国外固体氧化物燃料电池 (SOFC)的发展状况及近年来取得的重要进展。首先对SOFC的工作原理进行了简单的介绍 ,然后对于传统的以氢为燃料的SOFC ,重点从成本和技术两个方面 ,比较了高温和中温反应条件下 ,燃料电池阳极、阴极、电解质和层间介质所用材质的选取 ;对于近年发展起来的以碳氢化合物为燃料的SOFC ,重点介绍了碳氢化合物氧化的间接法和直接法两种工艺流程和研究现状。最后针对以氢为燃料的高温和中温SOFC及碳氢化合物为燃料的SOFC的研究和技术现状 ,分别进行了前景展望     

固体氧化物燃料电池的效率分析

固体氧化物燃料电池(SOFC)具有很高的理论能量转换效率,但是目前报道的实际SOFC单体性能远不能达到理论转换效率。从热力学理论及实验数据出发解释了SOFC单体性能远不能达到理论效率的原因,针对电压效率、电流效率和燃料利用率分别提出了相应的改进方法,为SOFC的进一步发展提供理论依据。其中温度对电压效率、电流效率和燃料利用率有重要的影响,提高温度可以提高这三者的值,但是提高温度将降低SOFC的热力学理论效率。     

研发固体氧化物燃料电池至关重要

固体氧化物燃料电池 (SOFC)是实现氢能发电经济有效的重要途径之一。它热效率高 ,燃料的适应性大 ,能更好地满足分散 ,移动以及区域供电、供热的需要。     

固体氧化物燃料电池阳极结构研究进展

概述了有关固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极结构研究的进展,探讨了阳极的组成材料、孔隙率、孔的微观结构、多层结构以及界面性质等因素对SOFC性能的影响。分析了多孔阳极的微观结构,指出各向异性的孔状结构会损害阳极性能。总结了阳极材料制备工艺参数对阳极孔隙率的影响。比较了近年来开发的几种多层阳极并指出其结构特点以及制备工艺的难点。介绍了加入混合导体层来改善SOFC电极/电解质界面性质的方法。     

固体氧化物燃料电池阴极材料的研究进展

综述了固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极材料的性能.在钙钛矿型阴极材料中,Mn基材料具有较好的高温工作特性;Co基材料具有较好的低温催化特性和电导特性,但化学和结构稳定性差;Fe基材料具有较好的化学和结构稳定性,但低温下的催化性能尚需改进.其他结构类型的复合氧化物阴极材料的研究也在进行.     

固体氧化物燃料电池本体模拟研究

简要介绍固体氧化物燃料电池的运行机理及影响因素；应用Aspen P1us软件对固体氧化物燃料电池本体及其电解质进行了模拟，用测算的方法得到1MW电池本体所需的燃料、空气和水蒸气的流量，并用编写的Fortune模块对电池的发电量、电压和效率进行了计算，得到了预期的结果。用国外实际运行数据校验，证明所建模型是合理的。     

固体氧化物燃料电池密封材料的研究进展

综述了固体氧化物燃料电池密封技术的发展现状,分别对玻璃和玻璃-陶瓷材料、钎焊金属材料、韧性金属材料以及云母基材料的研究情况给予阐述,指出各自的优缺点及发展趋势。     

热喷涂制备固体氧化物燃料电池的研究现状

介绍了固体氧化物燃料电池(SOFC)的工作原理和各组成元件的性能要求及其制备工艺,分析了SOFC发展过程中存在的主要问题,着重论述了基于热喷涂技术制备SOFC的国内外研究现状,以及电池结构对其输出性能的影响。     

固体氧化物燃料电池建模及并网控制

建立6 kW固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)的机理模型,在此基础上设计包括Boost变换器、逆变器和滤波器的SOFC发电系统。为Boost变换器设计了比例积分(proportional plus integral,PI)控制器,以保证升压变换后直流电压稳定在365 V;对逆变器采用PQ闭环控制策略,直流电经空间矢量脉冲宽度调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)后成为220 V、50 Hz的交流电;通过所设计的LC滤波电路消除谐波干扰。以Simulink为仿真工具,分别对由96个单SOFC组成的电池组、Boost变换器、逆变器的工作性能进行测试,进一步研究了SOFC发电系统接入220 V低压配电网运行的性能。仿真结果表明:所构建的SOFC发电系统能正确反映SOFC的电化学特性,系统运行稳定,动态特性好。     

钙钛矿型固体氧化物燃料电池阴极材料

固体氧化物燃料电池(SOFC_s)作为一种高效、洁净的化学电源已经受到各国的重视。钙钛矿型复合氧化物由于其较高的混合导电性和较好的催化活性而被越来越广泛地应用于SOFCs的阴极材料中。对钙钛矿型中低温固体氧化物燃料电池阴极材料的最新研究进展进行了较为全面的综述,从阴极的设计要求出发,着重比较了A_(1-x)Sr_xCoO_3(A=La,Sm,Dy等稀土元素)系列、A_(1-x)Sr_xCo_(1-y)FeyO_(3-δ)、SrSc_xCo_(1-x)O_(3-δ)系列和双钙钛矿系列阴极材料的稳定性、电导率以及电催化活性,指出了其不足,并对其应用前景进行了展望。     

固体氧化物燃料电池电解质薄膜制备技术

固体氧化物燃料电池(SOFCs)作为一种高效、清洁、环境友好的能源转换装置受到了人们的广泛关注,但是SOFC的广泛应用还有待于其电解质薄膜制备技术的进一步发展.论述了制备电解质薄膜的主要方法,并对它们进行了分析和比较.讨论了它们各自的优缺点和应用场合.最后,对用于SOFCs的薄膜制备方法进行了评述和展望.     

固体氧化物燃料电池失效快速判断机理探讨

在简单综述了导致固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)失效的主要原因的基础上,探讨了采用实验室模拟加速的实验研究和材料损伤演化动力学与计算机模拟的理论研究来对SOFC的失效进行快速判断的可行性。     

磁控溅射技术在固体氧化物燃料电池中的应用

综述了磁控溅射技术在固体氧化物燃料电池(SOFCs)中应用的研究进展。基于SOFCs中的不同组件,磁控溅射技术在SOFCs中的应用主要分为四个部分:磁控溅射技术在电解质隔层、电解质薄膜、连接体、电极制备中的应用。磁控溅射技术利用其独特的特点,克服了SOFCs相邻组件在制备过程中的元素扩散和界面反应,成功解决了电解质与电极、电极与连接体等相邻组件间的化学相容性差的问题,并且能够在较低温度下制备出与基底结合良好的具有不同微观结构和性质的薄膜,显著减少了SOFCs的欧姆电阻与极化电阻,提高了电池中低温性能,为提高SOFCs中低温性能和长期稳定性,从而实现产业化应用提供了新的思路。     

固体氧化物燃料电池复合阴极研究进展

介绍了复合阴极材料在中低温SOFC的研究进展,从化学动力学和三相界面理论阐述了复合阴极材料在降低阴极的极化电阻、界面电阻和极化过电位的机理,指明了复合阴极材料的重要作用和发展前景。     

中低温固体氧化物燃料电池研制

综述了中国科技大学生物质洁能源实验室在中低温固体氧化物燃料电池研究方面的最近进展 ,包括电解质薄膜的制备技术 ,阴极材料和用凝胶浇注法制备高性能的阳极材料     

固体氧化物燃料电池压缩密封技术的研究进展

固体氧化物燃料电池的密封技术是限制其发展的关键技术之一,密封技术主要包括玻璃陶瓷密封和压缩密封技术.相对于玻璃陶瓷密封技术,压缩密封的主要优点是对密封材料的热膨胀匹配性要求不高,不与其它电池元件直接粘接,所以不破坏电池元件.详细描述了固体氧化物燃料电池的压缩密封技术,从金属压缩密封,云母压缩密封,陶瓷纤维压缩密封以及氧化铝密封等几个方面对固体氧化物燃料电池的压缩密封技术的研究现状进行了阐述,并对SOFC密封技术的发展进行了展望.     

CH_4-O_2固体氧化物燃料电池化学反应研究

研究了以甲烷为燃料气体、空气为氧化气体的固体氧化物燃料电池中的主要化学反应。同时研究了固体氧化物燃料电池电极结构、三相界面（电解质／电极／气体）结构和运行环境以及它们对电池主要化学反应的影响。并通过研究Ｐｔ｜ＹＳＺ｜Ａｇ固体氧化物燃料电池的开路电压与甲烷流量的关系,探讨燃料电池中的主要化学反应过程对电池性能的影响。研究表明,增加电极的孔隙率,可以增加三相界面的面积,从而增加有效反应区域,有利于电池反应。提高运行温度和阴极室氧的浓度,可以提高甲烷的利用率和电池的性能。