中科院宁波材料技术与工程研究所研制出抗弯强度最高的SOFC平板式单电池

Jpgcs 于 2009年8月21日 20:56 发表

中国科学院宁波材料技术与工程研究所SOFC团队建立了中国第一条平板式固体氧化物燃料电池(SOFC, flat plate Solid Oxide Fuel Cell)单电池中试实验生产线,生产面积为10×10cm2~15×15cm2的单电池,年产能达到20000片。生产的单电池销往丹麦、瑞士、英国、美国、日本、新加坡,以及中国台湾等地区。单电池最大功率在850℃达到90W,在750℃达到50W(活性面积10×10cm2)。

功率和功率密度是单电池性能的重要指标,而实际应用中的单电池,强度是另一项重要的指标,因为电池堆组装需要强度合格的单电池,否则在电堆组装和运行过程中单电池会受力产生裂纹,导致电池堆失效或运行中性能大幅度衰减。宁波材料所在SOFC阳极(NiO+YSZ)中通过掺杂0.25wt%Al2O3,研制出目前所知报道的抗弯强度最高的阳极支撑,在还原前和还原后分别达到430MPa和299MPa的抗弯强度平均值,比未掺杂的阳极支撑的抗弯强度 201MPa和237MPa分别提高了114%和26%。同时,采用掺杂的阳极支撑配方制备的单电池与未掺杂的单电池保持了完全一致的电性能。

该研究成果“Alumina Doped Ni/YSZ Anode Materials for Solid Oxide Fuel Cells”(DOI: 10.1002 / fuce.200800152)已发表在Fuel Cells(DOI: 10.1002/fuce.200800152)上。

关于固体氧化物燃料电池SOFC,solid oxide fuel cell

燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂(空气)中的化学能,通过电化学方式直接转化为电能的装置,具有高效、环境友好、可连续运转、模块化、低运转噪音以及效率不随电池功率和负荷大小而变化等特点。国际能源界预测,燃料电池是21世纪最有吸引力的发电方式之一。


Flat plate solid oxide fuel cell / 平板式固体氧化物燃料电池

固体氧化物燃料电池(SOFC)采用固体氧化物作为电解质,除了上述的特点外,它无电解液腐蚀等问题;在高的工作温度下电池排出的高质量余热可以充分利用,综合效率超过80%,高于任何一种传统的发电机和其它类型的燃料电池;它的燃料适用范围广,不仅能用H2,还可直接用CO、天然气(甲烷)、煤气化气、碳氢化合物等作燃料,被公认为是搭接氢社会的桥梁。

SOFC系统涉及的领域极其广泛,包括电力、能源、建筑的供电供热、化工、交通运输、电子控制和传感器、环境等。能源和电力是最大的工业,近来已有官方机构将再生能源及其相关技术作为今后20年就业增长最快的行业。SOFC可用于热电联产电站、火车和舰船的发动机、卡车和轿车的辅助电源、分布式电源等。

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分类: 材料化工能源环保

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