SOFC中温固体氧化物燃料电池-课件.pptVIP

中温固体氧化物燃料电池 什么是燃料电池？ 燃料电池过程是电解的逆过程 电解水实验 热机效率 燃料电池效率 Fuel cell application BMW How Does a Fuel Cell Work? FC History, 1839 基础理论 Jacques carbon battery apparatus, 1896 Alkali FC Alkali FC History Alkali FC application Molten Carbon FC Molten Carbon FC History M-C Powers molten carbonate fuel cell power plant in San Diego, California, 1997 PEM FC GEs Russell Hodgdon with a polymer electrolyte in 1965 GEs Thomas Grubb (left) and Leonard Niedrach run a fan with a diesel powered PEM fuel cell in April 1963 PEM FC Application NASA - Aerovirment Helios research aircraft in 2003 Helios research aircraft during in-flight breakup26 June 2003? Plug Powers 7KW residential PEM fuel cell power plant 上海神力 The PEM fuel cell Very good performance Tested in cars by all major car manufacturers Performance at low temperature is uncertain Costs, Pt resources Hydrogen storage in the car Much optimism from some manufacturers “十一五”规划 SOFC 2007SECA 煤等含碳燃料的高效洁净转化 SOFC History Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) - Westinghouse 1.5-meter solid oxide fuel cells bundle, Westinghouse 我国的SOFC研究 我校的SOFC SOFC相关项目申请情况 项目经费（合计800多万） 蜂巢式电池堆结构设计 优势和不足之处 项目和成果 SCI文章 主要研究内容 SOFC结构 1. 阴极材料 传统阴极结构及其问题 新结构LSC阴极高K、D、提高表面积、消除热膨胀影响 新结构阴极的特性 热循环及热震性能 高稳定性和高电化学活性阴极 阴极小结 2. 阳极材料 抗积碳高性能阳极的设计 动力学上约束碳的生成且让生成的碳及时氧化 氧化铈修饰阳极的模型建立 氧化铈修饰阳极的制备 模型和实验结果 抗积碳性能，甲烷为燃料 异辛烷为燃料 抗碳淀积阳极小结 3. 电解质薄膜化的单电池制备技术 等离子喷涂 电解质 致密电解质层上形成多孔电解质层，二层一体化 丝网印刷法制备多孔层 两层共烧结 离子浸渍法制备LSC 低温烧结形成纳米LSC粒子 电解质 LSC 纳米粒子生长在多孔电解质粒子的表面 螯合的界面 LSC Cathode SDC Electrolyte 稳定性高，具有抗热震性和热循环稳定； 氧离子导电率高，氧离子导电相连续； 电子导电率高，电子导电相连续； 催化活性高，高比表面积LSC。 电解质 电解质 Zhao F, Peng RR, Xia CR, Materials Research Bulletin, 43(2008)370-376 电解质 电解质 Materials Research Bulletin, 43(2008)370-376，被Fuel Cells Bulletin作为Feature文章全文转载 （Volume 2008, Issue 2,?February 2008, Pages 12-16）。 新构型阴极，有效提高了阴极的电化学活性、热稳定性和抗热震性能； Materials Research Bulletin, 43(2008)370-376 J. Power Sources 185(2008)13-18 阴极新材料，如La0.8Sr0.2MnO3-(Y0.25Bi0.75)2O3, (La0.74Bi0.10Sr0.16)MnO3， J. Power Sources 179 (2008)