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常见问题
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1.问:SOFC发电效率有多少?
答:常压运行的小型SOFC发电效率能达到45%-50%。高压SOFC与燃气轮机结合,发电效率能达到70%。

 

2.问:SOFC需要贵金属么?
答:SOFC的工作温度高,仅使用陶瓷材料作为催化剂,不含铂金钯金等贵金属。

 

3.问:SOFC使用什么燃料?
答:SOFC不仅可以使用氢气作为燃料,还可以使用甲烷、天然气和城市煤气等,并且对气体纯度要求不苛刻。

 

4.问:SOFC工作污染环境么?
答:SOFC是环境友好的发电系统,不排出硫化物,氮氧化合物和固体小颗粒等。它尾气只有水和二氧化碳,并且相同发电量的前提下二氧化碳排放量比火力发电站低40%。

 

5.问:SOFC可以直接供热么?
答:SOFC排出尾气有100℃以上的高温,尾气可以用于加热水用于暖气供热和洗澡等。

 

6.问SOFC工作噪声大么?
答:SOFC通过电化学反应的方式将化学能直接转化为电能,没有机械运动,几乎没有噪声产生,声音大小和冰箱空调相似。

 

7.SOFC的工作原理是什么?

SOFC工作原理
 

答:如图所示,氧气在阴极的催化作用下裂解为氧原子,同时氧原子与来自外电路的电子结合形成氧离子,在工作温度下,氧离子在氧分压差的作用下通过电解质层转移到达多孔阳极侧。在此处,氢气在电极的作用下催化裂解,形成活性氢,并与转移过来的氧离子反应生成H2O,并释放出电子。电子通过外电路,经过负载回到电池阴极形成电流回路,实现对外供电。

 

 

 

8.SOFC的关键材料有哪些?

SOFC的关键材料主要包括电解质、阳极和阴极,此外组装电池堆时还包括连接材料和封接材料,电解质最主要的功能是传导氧离子或者质子,隔绝燃料气和空气或氧气;电极的主要作用是提供电化学反应场所并传导电子和离子;连接材料的主要作用是连接相邻电池的阴极和阳极并传导电子以构成电池堆;封接材料是用来密封电极和连接体,防止燃料气体与空气或氧气直接接触。

 

9.SOFC的电解质材料有哪些?
研究较多的电解质主要有萤石结构的稳定的氧化锆基电解质、参杂氧化铈基电解质和钙钛矿结构的掺杂Sr和Mg的镓酸镧(LSGM)电解质等。

 

10.SOFC的阴极材料有哪些?
锰酸锶镧(LSM)是一种应用比较广泛的阴极材料,在高温时催化活性较好,但随着温度的下降催化活性下降较快,阴极主要应用在高温燃料电池中。常用于中低温燃料电池中的阴极大多具有是钙钛矿结构,主要是铁酸盐和钴酸盐材料。如铁酸锶镧,钴酸锶镧,钴酸锶钐,铁钴酸锶镧,和钡锶钴铁等离子和电子混合导电材料。这些材料与LSM阴极材料相比,具有更高的电子电导率和离子电导率。这些材料在中低温下均具有较高的电子电导率和离子电导率以及氧电化学还原反应的催化活性,而且与中低温电解质如GDC,LSGM等的相容性较好。

 

11.SOFC的连接体材料主要有哪些?
一类是由Ca或Sr掺杂的LaCrO3钙钛矿型陶瓷材料,如La1-xCaxCrO3(LCC), La1-xSrxCrO3 (LSC)等。另一类连接材料是金属合金材料,如添加Cr,Ni的不锈钢材料等。

 

12.SOFC关键材料的成型工艺主要有哪几种?
干压成型,轧膜成型,流延成型,浆料涂覆,浸渍以及丝网印刷。

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