在国外快速发展的势态下 , 我国国内技术水平则明显落后，燃料电池的研发需要资金、 技术、人才的支持，而国内起步较晚 ，所以此领域的技术仍需要不断的突破。目前，国内主 要有中国科学院上海硅酸盐研究所、中国科学院大连化学物理研究所、清华大学、中国科学 技术大学等在固体氧化物燃料电池研究领域取得不断的突破。―十五‖期间，为了大力发展清洁能源，政府出台―863‖计划，期望学术界与企业能在固体燃料电池的关键材料、关键技术上 取得突破。上海硅酸盐研究所正在研究 5kW 平板式中温固体氧化物燃料电池的相关技术。在 国家―863 计划‖支持下，华中科技大学燃料电池研究中心李箭教授团队自主研制成功的 5KW 级固体氧化物燃料电池（SOFC）独立发电系统[7]，并实现了 4。82KW 的功率输出。这一系统 的成功研制，使得我国 SOFC 技术基本具备了进入工程化和产品化阶段的条件，为我国 SOFC 技术的产业化和大规模应用奠定基础。文献综述

1。2 固体燃料电池

燃料电池能够将化石燃料中的化学能转化为电能，就像发电机一样，它是一种清洁高效 的能源转化装置，。燃料电池（Fuel Cell）经历了第 1  代碱性燃料电池（AFC），第 2  代磷酸

燃料电池（PAFC），以及第 3 代熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）技术革新之后，新型固体氧 化物燃料电池(SOFC) 在技术上取得突破，并由其很多相对优势而迅速得到关注。与传统火 力发电不同，燃料电池没有燃烧过程和机械运动，运转稳定、无噪音、零污染，极大的降低 了化石能源在能源转换过程中能量损失以及对环境的污染问题；与锂电池不同，燃料电池不 经过热机过程，不受卡诺循环限制，能量转换率高，若与锅炉一起进行热电联产，总效能可 高达 80%。与高温熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)相比，燃料电池功率密度高，对电极要求低， 选择燃料更加灵活，能够利用天然气 、煤气化气 、生物质气体 、柴油以及其他碳氢化合物 如甲醇做燃料，避免了使用液态电解质 所带来的电解质流失及热腐蚀等问题，阳极能够同时 起到催化与重整的作用。目前世界各国都在积极投入 SOFC 技术的研发，燃料电池也从单电 池的研究开始向电池堆及大发电装置转变。1997 年 10 月功率为 100 kW 的固体氧化物燃料 电池在新西兰安装运行；德国建成了功率为 10 kW 的平板型燃料电池堆[8]，他们通过将 80 个 平板型单片燃料电池进行组装，利用其进行大型的联合发电。

1。3 燃料电池的分类

按照不同的构型可以分为：双室固体氧化物燃料电池(DC-SOFC Double Chambers Solid Oxide Fuel Cell)、单室固体氧物燃料电池(SC-SOFC Single Chamber Solid Oxide Fuel Cell)和―无 室‖的火焰燃料电池(FFC，Flame Fuel Cell)三种。目前双室固体氧化物燃料电池是研究的最多 也是最深的一类。

1。3。1 双室固体氧化物

传统的燃料电池通常都是由两个气室组成 (如图 1。1），阳极通煤气、天然气等燃料，阴 极通氧气或空气。氧气在阴极的催化作用下变成阳离子，通过致密的电解质材料到达阳极。 由于两个气室将气体与燃料隔开，传统的双室燃料电池不存在电极的选择催化性问题，阴极 在氧气气氛中对氧分子进行催化还原，阳极在燃料气氛中，能够起到催化重整的作用，提高 了燃料的利用率。此外。电解质不仅起着支撑着电池的结构、传导氧离子或质子的功能，而 且将电池的两室隔开，避免了反应过程中燃料与氧化剂的混合，从而使得两者直接反应导致 电池失效。因此，DC-SOFC 的密封性对电池的性能有着重要的形象。然而，双室固体燃料电 池也存在着许多问题。燃料电池的阴阳极与电解质的膨胀系数的不匹配、电池密封费用昂贵、 启动速度慢而不能作为便携式设备等使得此类燃料电池的商业化受到很大的限制。目前，国 际上也有诸多 DC-SOFE 的研究成果[9]。美国的西屋电气公司成功建造了功率为 100kW 管式 双室固体氧化物燃料电池，其发电效率高达 46％。另外，日本三菱重工与电力公司进行联合 它们合作开发出了高能量密度的 SOFC 燃料电池，单位电极表面积的功率密度高达 0。38 W/cm2，发电效率超过 50％。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-