双钙钛矿型固体氧化物燃料电池电极的制备与表征文献综述
2020-05-10 02:05
1.固体氧化物燃料电池(SOFC)简介
固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell)是一种新型能源转换装置,它能直接将化学能转化成电能,它最大的特点就是高效,环保。
(1)传统的火力发电过程中,能量经过了二次转换,效率低下,而固体氧化物燃料电池将化学能直接转化成电能,无需遵循卡诺循环,因而提高了能量转化的效率。
(2)其反应主要产物为水和CO2,因此对环境造成的影响极低。
(3)由于其全固态结构,无液态电解质,不需要配制庞大的设备,可以采用模块化结构,组装方便。积木性强。
(4)燃料适用性广。氢气、天然气、煤气、烃类、醇类等高碳氢化合物均可作为燃料。
2.固体氧化物燃料电池原理
固体氧化物燃料电池由阳极、阴极、连接材料和电解质构成。在阴极侧持续通入O2或者空气,多孔结构的阴极表面吸附氧,在阴极自身的催化作用下,O2发生反应,氧分子获得电子成为O2-离子。阴极发生的反应如下:
O2 4e-→2O2-
进入电解质作用的离子导体,由于阴阳极两侧氧离子浓度差的不同,氧离子通过电解质中的氧离子空位迁移到阳极,与燃料发生氧化反应,失去的电子经由外电路回到阴极,从而带动负载工作,实现对外供电。在阳极处氧离子与燃料发生的反应如下:
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