燃料電池的固體氧化物有那些優(yōu)點-瑞達國際集團

　　燃料電池的固體氧化物有那些優(yōu)點

　　燃料電池主要由陽極、陰極和電解質(zhì)三大部分組成。按照所采用電解質(zhì)的不同，燃料電池可分為：質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)、堿性燃料電池(AFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)和固體氧化物燃料電池(SOFC)等五大類。固體氧化物燃料電池的關(guān)鍵材料有陽極、陰極、電解質(zhì)、密封材料以及連結(jié)材料等。傳統(tǒng)的固體氧化物燃料電池在較高的溫度下工作，這就造成了對電池配套的材料要求高、電池封接困難。電解質(zhì)材料是整個固體氧化物燃料電池的核心，燃料電池的工作溫度、輸出功率等直接受其影響;與之匹配的連接材料和電極材料也受限于電解質(zhì)材料，即固體氧化物燃料電池的電極及其輔助材料必須圍繞著電解質(zhì)材料進行制備和設(shè)計。固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell)，簡稱SOFC,適用于大型發(fā)電廠及工業(yè)應(yīng)用。 SOFC在所有燃料電池中工作溫度最高。在這樣高的溫度下，燃料能迅速氧化并達到熱力學(xué)平衡.可以不使用貴金屬催化劑。SOFC是全固態(tài)裝置，用氧化物離子導(dǎo)電陶瓷材料作電解質(zhì)，比其他燃料電池簡單之處就在于其只有兩相(固相和氣相)，沒有保持三相界面的問題，也沒有淹沒電極微孔、極蓋催化劑等問題，無須像PAFC和MCFC那樣需要進行嚴(yán)格的電解質(zhì)管理。氧化物電解質(zhì)很穩(wěn)定，不存在MCFC中電解質(zhì)的損失問題，其組成也不受燃料和氧化氣體成分的影響。SOFC可以承受超載、低載，甚至短路。和MCFC一樣，SOFC也是用氫氣和一氧化碳?xì)怏w作為然料，燃料在電池內(nèi)重整。由于SOFC運行溫度高，其耐受硫化物的能力比其他M料電池至少高兩個數(shù)量級，因而可以使用高溫除硫工藝，有利于節(jié)能。另外，固體氧化物電解質(zhì)氣體滲透性低.電導(dǎo)率小，開路時SOFC電壓可小于理論值。與MCFC相比，SOFC的內(nèi)部電阻損失小，可以在電流密度較高的條件下運行，燃料利用率高，也不需要CO2循環(huán)，因而系統(tǒng)更簡單。與其他發(fā)電技術(shù)相比，SOFC的優(yōu)勢是效率高。缺點：與MCFC相比，SOFC的一個缺點是自由能損失，其開路電壓比MCFC低100mV。因此，除非極化和歐姆損失相當(dāng)?shù)停? SOFC的發(fā)電效率比MCFC低，一般低6%，但這部分效率損失可以由SOFC高質(zhì)量的余熱補償。另外，由于工作溫度高，SOFC對材料的要求高。