固態(tài)氧化物燃料電池的原理_固態(tài)氧化物燃料電池的特點(diǎn)

固體氧化物燃料電池的組成

1、電解質(zhì)（elec2trolyte）

2、陽(yáng)極或燃料極（anode，fuelelectrode）

3、陰極或空氣極（cathode，airelectrode）

4、連接體（intercONnect）

5、雙極分離器（bipolarseparator）

固態(tài)氧化物燃料電池的原理

和一般燃料電池一樣，SOFC也是把反應(yīng)物的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)裝置，只不過(guò)工作溫度較高，一般在800—1000℃。它也是由陽(yáng)極、陰極及兩極之間的電解質(zhì)組成。

在陽(yáng)極一側(cè)持續(xù)通入燃料氣，例如H2、CH4、煤氣等，具有催化作用的陽(yáng)極表面吸附燃料氣體例如氫，并通過(guò)陽(yáng)極的多孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)散到陽(yáng)極與電解質(zhì)的界面。在陰極一側(cè)持續(xù)通入氧氣或空氣，具有多孔結(jié)構(gòu)的陰極表面吸附氧，由于陰極本身的催化作用，使得O2得到電子變?yōu)镺2-，在化學(xué)勢(shì)的作用下，O2-進(jìn)入起電解質(zhì)作用的固體氧離子導(dǎo)體，由于濃度梯度引起擴(kuò)散，最終到達(dá)固體電解質(zhì)與陽(yáng)極的界面，與燃料氣體發(fā)生反應(yīng)，失去的電子通過(guò)外電路回到陰極。

固態(tài)氧化物燃料電池的特點(diǎn)

1、較高的電流密度和功率密度；

2、陽(yáng)、陰極極化可忽略，彼化損失集中在電解質(zhì)內(nèi)阻降；

3、可直接使用氫氣、烴類（甲烷）、甲醇等作燃料，而不必使用貴金屬作催化劑；

4、避免了中、低溫燃料電池的酸堿電解質(zhì)或熔鹽電解質(zhì)的腐蝕及封接問(wèn)題；

5、能提供高質(zhì)余熱，實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，燃料利用率高，能量利用率高達(dá)80％左右，是一種清潔高效的能源系統(tǒng)，可做動(dòng)力電池使用。

6、廣泛采用陶瓷材料作電解質(zhì)、陰極和陽(yáng)極，具有全固態(tài)結(jié)構(gòu)；

7、陶瓷電解質(zhì)要求中、高溫運(yùn)行（600～1000℃），加快了電池的反應(yīng)進(jìn)行，還可以實(shí)現(xiàn)多種碳?xì)淙剂蠚怏w的內(nèi)部還原，簡(jiǎn)化了設(shè)備。