熔融碳酸鹽電池堆制備中的技術要點-瑞達國際集團

　　熔融碳酸鹽電池堆制備中的技術要點

　　1、MCFC元件

　　MCFC的研究開發(fā)始于1950年。其后的半個多世紀時間內.在電極反應機理、電池材料、電池堆設計等方面，取得了許多進展，規(guī)模不斷擴大，幾年前即已達到100kW水平，目前已達到250~2000 kW。

　　2、電極

　　2.1陽極 MCFC的陽極為Ni-Cr或Ni-Al合金，加人2%一10% C:的目的是防止燒結，研究的焦點是提高電極的性能，開發(fā)耐硫的陽極材料。

　　2.2陰極 MCFC對陰極的要求是導電性好、結構強度高、在熔融碳酸鹽中溶解度低。目前的NiO陰極，導電性和結構強度都合適。陰極溶解是影響MCFC壽命的主要因素，特別是在加壓運行時。

　　解決陰極溶解的可能途徑有：開發(fā)新的陰極材料，增加基底厚度，在電解質中加人添加劑提高其堿性。

　　3、電解質

　　3. 1載體載體是陶瓷顆粒棍合物，形成毛細網絡容納電解質。載體為基質電解質提供結構，但不參加電學或電化學過程。基質的物理性質在很大程度上受載體控制。獲得高性能、高壽命MCFC的關鍵是控制熔融碳酸鹽電解質的最佳分布。電解質結構改進的另一個方面是其阻止氣體穿過的能力。

　　3.2電解質電解質的成分也從幾個方面影響MCFC的性能和壽命。制造較為溫和的電池環(huán)境，有利于減緩陰極溶解。途徑之一是向電解質中加入添加劑增加其堿性，少量添加劑不影響電池性能但添加劑量大時，可降低電池性能。

　　4、單電池 MCFC的一個特征是使用由載體和碳酸鹽構成電解質瓦(又稱基底)。電解質被固定在載體內。電解質瓦既是離子導體，又是陰、陽極隔板，其塑性可用于電池的氣體密封，防止氣體外泄。

　　5、電池堆單電池結構的簡單重復就構成電池堆結構.隔板，也稱雙極板，取代單電池的外殼.作為電池間的連接。如果雙極板和電極間的電子接觸充分，可以取消一極或雙極的電流收集器。雙極板的兩面都做成波紋狀，供反應氣體通過。雙極板波紋與電解接觸，施加恒定的壓力以減少接觸電阻。 MCFC的一個主要優(yōu)點是電池面積可以做成很大而不會產生大的機械壓力。這是由于電解質瓦的塑性和金屬雙極板的延展性。