高温固体氧化物燃料电池

从材料选择、结构设计与技术经济诸方面评述了第三代燃料电池（ＳＯＦＣ）的发展历史和发展现状。由于第三代燃料电池中大量应用稀土及其固有的一系列优点，值得引起我国的重视。分析表明，在我国开展ＳＯＦＣ的研究与开发工作具有重要意义。同时，分析了发展ＳＯＦＣ过程中的材料选择与结构设计的原则。     

单室固体氧化物燃料电池

单室固体氧化物燃料电池使矿物燃料和氧在同一气室中反应发电,具有无需密封、结构简单及抗热和机械性能强的特点,已经显示出作为便携式电源的良好发展前景,近几年来已成为燃料电池领域的一个研究热点.本文较详细地介绍了单室固体氧化物燃料电池的发展背景、特点、工作原理和影响单室固体氧化物燃料电池性能的众多因素,阐述了它的发展历程及最新进展,并对其前景进行了展望.     

单室固体氧化物燃料电池

单室固体氧化物燃料电池使矿物燃料和氧在同一气室中反应发电,具有无需密封、结构简单及抗热和机械性能强的特点,已经显示出作为便携式电源的良好发展前景,近几年来已成为燃料电池领域的一个研究热点。本文较详细地介绍了单室固体氧化物燃料电池的发展背景、特点、工作原理和影响单室固体氧化物燃料电池性能的众多因素,阐述了它的发展历程及最新进展,并对其前景进行了展望。     

单室固体氧化物燃料电池

单室固体氧化物燃料电池使矿物燃料和氧在同一气室中反应发电,具有无需密封、结构简单及抗热和机械性能强的特点,已经显示出作为便携式电源的良好发展前景,近几年来已成为燃料电池领域的一个研究热点.本文较详细地介绍了单室固体氧化物燃料电池的发展背景、特点、工作原理和影响单室固体氧化物燃料电池性能的众多因素,阐述了它的发展历程及最新进展,并对其前景进行了展望.     

固体氧化物燃料电池最新发展动态：第五届固体氧化物燃料电池国际会议内容？

固体氧化物燃料电池（ＳＯＦＣ）是八十年代迅速发展起来的新型绿色发电技术，以其能量转化效率高，环境友好，燃料适应性强和寿命长等显著优点，引起许多发达国家的重视，根据１９９７年６月在德国亚琛布举行的第五届固体氧化物燃料电池国际会会议交流情况和多年来对ＳＯＦＣ的了解，本文对管式，平板式以及其它新型结构的ＳＯＦＣ电池的最新发展动态作以全面的描述，同时对近两年来ＹＳＺ薄膜型和新型固体电解质中温电池的发展热点     

固体氧化物燃料电池综合实验的设计

设计了一个综合性实验——固体氧化物燃料电池制备及性能测试。实验内容包括电解质和电极粉体的制备、电池片压制、对称电极制备,以及采用X射线衍射对粉体结构进行表征,采用电化学工作站对电池化学性能进行测试分析。本实验不仅可以锻炼学生的基本实验操作技能,还可以提高学生的学习兴趣和动手能力,培养学生的创新意识和团队协作精神。     

高温固体氧化物燃料电池（SOFC）进展

固体氧化物燃料电池(SOFC) 采用的是全固体的电池结构, 不存在液体电解质带来的腐蚀和流失等问题, 而且具有燃料适应性广等突出优点, 近几年发展非常迅速, 已经展示出作为集中或分散发电新技术的前景。本文较详细地介绍了固体氧化物燃料电池的特点、工作原理和关键电池材料的研制, 并全面阐述了国内外发展现状和发展趋势。     

钙钛矿型固体氧化物燃料电池阳极材料

固体氧化物燃料电池(SOFCs)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对燃料气较好的催化活性及超强抗积碳能力而越来越被广泛地应用于直接烃类SOFCs的阳极材料中.本文对钙钛矿型固体氧化物燃料电池阳极材料的最新研究进展进行了较为全面的综述,从阳极的设计要求出发,着重比较了LaCrO3系列、SrTiO3系列和双钙钛矿等阳极材料的稳定性、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.     

低温固体氧化物燃料电池

固体氧化物燃料电池作为新型的能源转换装置,具有高效、清洁、稳定性高、灵活多样等特点,有着良好的发展前景.它的中低温化对于商业应用具有十分重要的意义,现阶段的研究重点主要集中于将操作温度从传统的800-1000℃降低到600℃甚至以下.本文集中介绍了应用于600℃以下的中低温固体氧化物燃料电池,分别从低温电解质、阴极和阳...     

直接氨固体氧化物燃料电池

塑性挤压成型阳极支撑管,采用真空浸涂法在阳极表面制备了均一、致密的氧化钇稳定的氧化锆电解质层,然后在电解质表面刷涂上阴极层,成功制备了阳极支撑型管状固体氧化物燃料电池.分别以氢气和氨气为燃料,考察了该管状固体氧化物燃料电池的电池性能.在800℃操作时,以氢气和氨气为燃料的电池最大输出功率密度分别为202和200 mW/cm2.表明氨气可以作为固体氧化物燃料电池的替代燃料.     

固体氧化物燃料电池最新发展动态——第五届固体氧化物燃料电池国际会议内容介绍

固体氧化物燃料电池（ＳＯＦＣ）是八十年代迅速发展起来的新型绿色发电技术,以其能量转化效率高,环境友好,燃料适应性强和寿命长等显著优点,引起许多发达国家的重视．根据１９９７年６月在德国亚琛市举行的第五届固体氧化物燃料电池国际会议交流情况和多年来对ＳＯＦＣ的了解,本文对管式、平板式以及其它新型结构的ＳＯＦＣ电池的最新发展动态作以全面的描述．同时对近两年来ＹＳＺ薄膜型和新型固体电解质中温电池的发展热点也作了全面的介绍     

Efficient Thickness of Solid Oxide Fuel Cell Composite Electrode

The efficient thickness of a composite electrode for solid oxide fuel cells was directly calcu-lated by developing a physical model taking into account of the charge transfer process, the oxygen ion and electron transportation, and the microstructure characteristics of the elec-trode. The efficient thickness, which is defined as the electrode thickness corresponding to the minimum electrode polarization resistance, is formulated as a function of charge trans-fer resistivity, effective resistivity to ion and electron transport, and three-phase boundary length per unit volume. The model prediction is compared with the experimental reports to check the validity. Simulation is performed to show the effect of microstructure, intrinsic material properties, and electrode reaction mechanism on the efficient thickness. The results suggest that when an electrode is fabricated, its thickness should be controlled regarding its composition, particle size of its components, the intrinsic ionic and electronic conductivities,and its reaction mechanisms as well as the expected operation temperatures. The sensitivity of electrode polarization resistance to its thickness is also discussed.     

大尺寸固体氧化物燃料电池的电极过程解析方法

电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS)作为一种原位/非原位的电化学表征技术,在固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)尤其是小尺寸电池的研究中得到了广泛应用,而工业大尺寸电池的EIS研究较少且大多基于小尺寸电池的研究结果。本文对工业尺寸(10 cm × 10 cm)阳极支撑平板式SOFC搭建了EIS测试系统,并改变电池运行温度、阳极/阴极气体组分,对该电池进行了系统的EIS测试,而后采用不基于先验假设的弛豫时间分布法(Distribution of Relaxation Times,DRT)对EIS数据进行解析。通过比较分析不同条件下的DRT结果,揭示了DRT中各特征峰与电池中具体电极过程的对应关系。与小尺寸电池相比,由于大尺寸电池的有效面积较大且入口流量较小,气体转化过程在大尺寸电池中不容忽视。本文通过解析EIS实现了对工业大尺寸SOFC单电池中各项电极过程的分辨,该方法及结果能够进一步应用于SOFC原位表征、在线监测以及衰减机理等相关研究。     

生物质气为燃料的燃料电池理论电动势计算

The electromotive force (e.m.f.) of solid oxide fuel cells using biomass produced gas (BPG) as the fuels is calculated at 700-1,200 K using an in-house computer program, based on thermodynamic equilibrium analysis. Tour program also predicts the concentration of oxygen in the fuel chamber as well as the concentration of equilibrium species such as H2, CO, CO2 and CH4. Compared with using hydrogen as a fuel, the e.m.f.for cells using BPG as the fuels is relative low and strongly influenced by carbon deposition. To remove carbon deposition, the optimum amount of H2O to add is determined at various operating temperatures.Further the e.m.f, for cells based on yttria stabilized zirconia and doped ceria as electrolytes are compared.The study reveals that when using BPG as fuel, the depression of e.m.f, for a SOFC using doped ceria as electrolyte is relatively small when compared with that using Yttria stabilized zirconia.     

Theoretical Aspects on Doped-Zirconia for Solid Oxide Fuel Cells: from Structure to Conductivity

Solid oxide fuel cells (SOFCs) are regarded to be a key clean energy system to convert chemical energy (e.g. H₂ and O₂) into electrical energy with high efficiency, low carbon footprint, and fuel flexibility. The electrolyte, typically doped zirconia, is the "state of the heart" of the fuel cell technologies, determining the performance and the operating temperature of the overall cells. Yttria stabilized zirconia (YSZ) have been widely used in SOFC due to its excellent oxide ion conductivity at high temperature. The composition and temperature dependence of the conductivity has been hotly studied in experiment and, more recently, by theoretical simulations. The characterization of the atomic structure for the mixed oxide system with different compositions is the key for elucidating the conductivity behavior, which, however, is of great challenge to both experiment and theory. This review presents recent theoretical progress on the structure and conductivity of YSZ electrolyte. We compare different theoretical methods and their results, outlining the merits and deficiencies of the methods. We highlight the recent results achieved by using stochastic surface walking global optimization with global neural network potential (SSW-NN) method, which appear to agree with available experimental data. The advent of machine-learning atomic simulation provides an affordable, efficient and accurate way to understand the complex material phenomena as encountered in solid electrolyte. The future research directions for design better electrolytes are also discussed.     

固体氧化物燃料电池——材料与前瞻(英文)

本文依据固体氧化物燃料电池(SOFC)于运作条件下的基本性能,诸如化学稳定性、电迁移、催化和热机械性能等评述SOFC组成部分(电极材料和电解质)的基本性质.示明由氧偏离化学计量比引起的电极材料结构缺陷与其电子性质及催化活性之间的相互关系,提出单室燃料电池概念.     

共压共烧结法制备固体氧化物燃料电池及其结构性能分析

用共压 共烧结法制备以Ce0.8Gd0.2O1.9(CGO)作电解质的中温固体氧化物燃料电池,其中CGO和阴极材料La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-α(LSCF)由溶胶凝胶法合成.实验表明,,由共压 共烧结法制备的上述材料组装的电池具有致密的电解质层,且与电极的结合非常紧密,测得的最大输出功率0.14W/cm2,相应的操作温度为650℃,电流密度为307mA/cm2.该电池的电化学过程为内阻和浓差极化联合控制,使用造孔剂可改善阳极基底的孔隙结构,降低浓差极化过电位.