固体氧化物燃料电池ppt.ppt

固体氧化物染料电池 ;内容简介;固体氧化物燃料电池的发展;加拿大的环球热电公司，美国GE等公司在开发平板型SOFC上取得进展，目前正在对千瓦级模块进行试运行。环球热电公司获得的功率密度，在700℃运行时，达到0.723W/cm2。2000年6月，完成了1135kw电池系统运行1100小时试验 日本工业技术院电子技术综合研究所在1984年进行了500w发电试验，输出最大功率为1.2kw，1992年开始，富士电机综合研究所和三洋电机共同研究，并在2000年9月11日实现了功率输出为15kw的平板式SOFC连续运行1000小时无衰减。;在汽车应用领域，SOFC发展也很活跃，奔驰汽车制造公司1996年对2.2kw级模块试运行达6000小时。2001年2月16日，由BMW与Delphi Automotive Systems Corporation合作近两年研制的第一辆由SOFC作为辅助电源系统的汽车在慕尼黑问世，作为第一代SOFC/APU 系统，其功率为3KW，电压输出为21KV，其燃料消耗比传统汽车降低46%;固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC)属于第三代燃料电池，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。被普遍认为是在未来会与质子交换膜燃料电池(PEMFC)一样得到广泛普及应用的一种燃料电池。;氧离子电导燃料电池化学反应示意图;和一般染料电池一样，SOFC也是把反应物的化学能直接转化为电能的电化学装置，只不过工作温度较高，一般在800—1000℃，由阳极、阴极及两级间的电解质组成。在阳极一侧持续通入燃料气，如 H2，CH4、，煤气等，具有催化作用的阳极表面吸附气体例如氢，并通过阳极的多空结构扩散到阳极与电解质的界面，在阴极一侧持续通入氧气或空气，具有多孔结构的阴极表面吸附氧，由于阴极本身的催化作用，使得O2得到电子变为O2-进入起电解质作用的固体离子导体，由于浓度梯度引起扩散，最终到达固体电解质与阳极的界面，与燃料气体发生反应，失去的电子通过外电路回到阴极。 ;SOFC结构;10;金属Pb, Pt，Rh 金属陶瓷Pt-SSZ;固体氧化物电解质;固体氧化物燃料电池组;管状结构SOFC;平板式结构SOFC电池堆;陶瓷燃料电池单片;据美国物理学家组织网11月17日报道，美国哈佛大学的科学家最近报告了其在??体氧化物燃料电池（SOFCs）领域取得的两项进展：其一是电池中不再使用铂材料；其二是将电池的运行温度降低至300摄氏度到500摄氏度之间。研究人员表示，基于SOFCs在更低的操作温度、更丰富的燃料来源以及更便宜的材料方面取得的进步，SOFCs可能很快成为一项主流技术，未来将能给手提电脑或手机供电。;首款大型薄膜固体氧化物燃料电池问世;(1)较高的电流密度和功率密度； (2)阳、阴极极化可忽略，彼化损失集中在电解质内阻降； (3)可直接使用氢气、烃类(甲烷)、甲醇等作燃料，而不必使用贵金属作催化剂； (4)避免了中、低温燃料电池的酸碱电解质或熔盐电解质的腐蚀及封接问题； (5)能提供高质余热，实现热电联产，燃料利用率高，能量利用率高达80%左右，是一种清洁高效的能源系统； (6)广泛采用陶瓷材料作电解质、阴极和阳极，具有全固态结构； (7)陶瓷电解质要求中、高温运行(600～1000℃)，加快了电池的反应进行，还可以实现多种碳氢燃料气体的内部还原，简化了设备;氧化物染料电池存在的问题;电池堆材料? 这里所说的电池堆材料是指电堆中除单电池以外的材料，主要包括连接体材料、密封材料和界面材料。 当SOFC在1000℃高温工作时，连接体材料是Sr或其他元素掺杂的LaCrO3。对于目前正致力于开发的平板式SOFC，金属材料是研究者们首先考虑的对象。连接体对金属材料的一般要求是抗氧化性、导电性、高温机械强度、热膨胀系数匹配以及与相接触材料之间的化学相容性等等。含Cr的铁素体不锈钢是最有希望的材料，然而，为了满足连接体功能的要求，其抗氧化性和氧化后的导电性还有待提高。 ;谢谢观赏~ Goodbye~