发电效率（％） 45-60 35-60 45-60 50-60

启动时间 几分钟 2-4h ≥10h ≥10h 几分钟

电荷载体 OH- H+ CO3- O-

反应温度（℃） 50-200 180-220 600-700 750-1000 25-105

应用情况

参考 应用于宇宙飞船 应用广泛发展迅速 有可能用于大型发电厂 有可能用于大型发电厂 发展迅速可用于FCEV

1。2。4 燃料电池的性能

（1）对燃料的转化效率高 

因为燃料电池发电是直接由化学能转化为电能，不经过从热能到机械能再到电能的转换过程,中间反应转化的步骤减少,损失减少，所以对能源的利用效率高。 

（2）可利用燃料多样化 

燃料电池除了最常用的氢气以外，其他可再生燃料同样可以直接利用，比如：甲烷等烃类燃料，甲醇等醇类燃料。这样就使得未来燃料电池的大范围利用推广成为可能，不会因为所需燃料的特殊性而难以被利用。

（3）可塑性强，组装搭配灵活方便 

燃料电池既可以“单兵作战”，直接利用单电池，又可以“快速集结”，将单电池通过串联或并联的方式连接起来，形成庞大的供电系统，以满足实际生产、生活中的大功率需求。

（4）应用范围广 

正是因为有了上面所提到的诸多特点，才使得燃料电池相较于其他能源来说，其应用范围更广，既不受地域限制，又不受功率限制。

（5）清洁、环保、噪声低 

因为燃料电池的生成物中主要是水, 有害气体基本上不排放, 所以它是一种绝对清洁的新能源。

1。3 固体氧化物燃料电池(SOFC)文献综述

1。3。1 SOFC的优点

（1）单位面积产生的电流大，功率高；

（2）可直接利用H2、CH4、甲醇等可再生燃料，无需使用催化剂；

（3）利用燃料的效率高达80%，而且绝对的清洁无污染；

（4）电解质、阴极和阳极均采用固体材料，不会出现腐蚀性液体泄漏；

（5）能够适应各种燃料的供应，不受地域限制；

（6）实际利用可根据供电需求而自由调控；

（7）性质稳定，便于维护，电池形状可根据实际需要进行改变。

1。3。2 SOFC的工作原理

同普通燃料电池一样，SOFC也是把反应物中的化学能直接转化为电能，其区别在于SOFC工作温度相对较高（一般在800 -1000 ℃）。

在阳极不断添加燃料气体，如CH4、H2、煤气等，此时阳极在催化作用下，使燃料气体附着在其表面，接下来燃料气体则流经阳极特有的多孔结构，最终停留在阳极和电解质的接触面。与此同时，在阴极持续通入氧气并被吸附在阴极多孔结构中，在阴极发生催化反应后，O2变为O2-，由于化学势的存在，O2-进入固体氧离子导体，该导体与普通燃料电池中的电解质具有相同的作用，通过渗透作用的发生，到达电解质和阳极的接触面，与燃料发生反应，而失去的电子则通过外电路到达阴极，产生电流，具体反应过程如图1-2所示。