低温固体氧化物燃料电池

【摘要】：根据工作温度高低,固体氧化物燃料电池(SOFC)通常可以分为高温(800-1000℃)、中温(600—800℃)和低温(600℃)。高温SOFC的“历史悠久”、制备技术成熟、关键材料性能稳定,然而材料和制备成本高,高温运行费用昂贵,使其商业化进程受阻。中温SOFC以薄膜化的氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)或掺杂镓酸镧为电解质,阴极材料往往使用掺杂钴酸锶等钙钛矿氧化物,但是在800℃以下,这类含有碱土金属的氧化物与空气中CO2反应生成碳酸盐,使得在使用环境下,阴极不稳定。低温SOFC在600℃以下运行,一定程度上具有高温SOFC的优点,同时可使用廉价的密封和连接材料,启动速度相对快,运行费用较低,另外还有可能使用非钙钛矿氧化物为阴极,如掺杂氧化铋和Ag的复合物,使得低温SOFC有可能从SOFC家族中脱颖而出。本报告综述了中国科技大学在科技部“863”项目支持下,为发展低温SOFC方面的所做的努力和部分结果,包括新型电解质材料探索、电解质薄膜化技术、新型阴极材料和以生物质裂解气体为燃料的低温SOFC。