固态氧化物燃料电池

✍ dations ◷ 2025-04-25 14:17:53 #固态氧化物燃料电池

固态氧化物燃料电池（solid oxide fuel cell，简称：SOFC）是一种电化学转换设备，将燃料转换为电能。燃料电池的特征在于它们的电解质材料；固态氧化物燃料电池具有固态氧化物或陶瓷电解质。此类燃料电池的优点包括高效率，长期稳定性，燃料适应性多元，低排放，并且成本相对较低。最大的缺点是高温的操作温度导致更长的启动时间以及机械和化学相容性的问题。固体氧化物燃料电池是一类燃料电池，其特征在于使用固体氧化物材料作为电解质。固体氧化物燃料电池使用固体氧化物电解质将负氧离子从阴极传导至阳极。用氢或一氧化碳的氧离子的电化学氧化因此发生在阳极侧。最近，质子传导SOFC（PC-SOFC）正在开发中，其通过电解质传输质子而不是氧离子，其优点是能够在比传统SOFC更低的温度下运行。它们在非常高的温度下工作，通常在500至1,000°C之间。在这些温度下，固体氧化物燃料电池不需要昂贵的铂催化剂材料，而这是目前低温燃料电池如质子交换膜燃料电池(PEMFC)所必需的，并且不易受一氧化碳催化剂中毒的影响。然而，硫中毒的脆弱性已经被广泛观察到，并且在通过使用吸附床或其他方式进入电池之前必须除去硫。固体氧化物燃料电池具有广泛的应用范围，从用作车辆的辅助动力装置和固定发电，输出功率从100 W到2 MW。 2009年，澳大利亚公司陶瓷燃料电池（英语：Ceramic Fuel Cells）成功实现了固体氧化物燃料电池器件的更高效率，已经达到以前60％的理论标准。较高的操作温度使得SOFC成为适用于热机能量回收（英语：Energy recovery）装置或热电联产应用的候选者，这进一步提高了整体燃料效率。

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