固体氧化物燃料电池(英文)

【摘要】：最近二十年来,全世界已经在固体氧化物燃料电池(SOFC)开展了大量的工作。SOFC 最主要的特点是其高燃料效率和低空气污染。这两个特点是21世纪燃料革命中最重要的特征。在这个评述中,我们评论了 SOFC 最近的发展,回顾了 SOFC 所用的材料和燃料电池的设计。氧化钇稳定的氧化锆陶瓷(YSZ)是最主要的电解质材料, N/YSZ 陶瓷合金是阴极材料,多空的掺镧锰酸盐陶瓷是阳极材料,加杂镧铬锰酸盐陶瓷作连接材料。EVD 和合烧结技术是两种主要的生产这种燃料电池的技术。目前,SOFC 商业化最大的阻力是成本太高。我们在这个评述中讨论了 SOFC 的未来发展方向;这主要是降低成本。因为 SOFC 的原材料和生产技术都很贵,材料科学工作者在降低成本中起关键作用。一个方向就是寻找新的电解质材料,这种电解质材料的使用温度大约在800℃。这使我们可以用相对便宜的材料来作电极材料和连接材料,并且制造工艺也会便宜。第二个方向就是改进原材料质量,优化制造工艺技术,这也可以降低成本。