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常見問題
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1.問:SOFC發電效率有多少?
答:常壓運行的小型SOFC發電效率能達到45%-50%。高壓SOFC與燃氣輪機結合,發電效率能達到70%。

 

2.問:SOFC需要貴金屬么?
答:SOFC的工作溫度高,僅使用陶瓷材料作為催化劑,不含鉑金鈀金等貴金屬。

 

3.問:SOFC使用什么燃料?
答:SOFC不僅可以使用氫氣作為燃料,還可以使用甲烷、天然氣和城市煤氣等,并且對氣體純度要求不苛刻。

 

4.問:SOFC工作污染環境么?
答:SOFC是環境友好的發電系統,不排出硫化物,氮氧化合物和固體小顆粒等。它尾氣只有水和二氧化碳,并且相同發電量的前提下二氧化碳排放量比火力發電站低40%。

 

5.問:SOFC可以直接供熱么?
答:SOFC排出尾氣有100℃以上的高溫,尾氣可以用于加熱水用于暖氣供熱和洗澡等。

 

6.問SOFC工作噪聲大么?
答:SOFC通過電化學反應的方式將化學能直接轉化為電能,沒有機械運動,幾乎沒有噪聲產生,聲音大小和冰箱空調相似。

 

7.SOFC的工作原理是什么?

SOFC工作原理
 

答:如圖所示,氧氣在陰極的催化作用下裂解為氧原子,同時氧原子與來自外電路的電子結合形成氧離子,在工作溫度下,氧離子在氧分壓差的作用下通過電解質層轉移到達多孔陽極側。在此處,氫氣在電極的作用下催化裂解,形成活性氫,并與轉移過來的氧離子反應生成H2O,并釋放出電子。電子通過外電路,經過負載回到電池陰極形成電流回路,實現對外供電。

 

 

 

8.SOFC的關鍵材料有哪些?

SOFC的關鍵材料主要包括電解質、陽極和陰極,此外組裝電池堆時還包括連接材料和封接材料,電解質最主要的功能是傳導氧離子或者質子,隔絕燃料氣和空氣或氧氣;電極的主要作用是提供電化學反應場所并傳導電子和離子;連接材料的主要作用是連接相鄰電池的陰極和陽極并傳導電子以構成電池堆;封接材料是用來密封電極和連接體,防止燃料氣體與空氣或氧氣直接接觸。

 

9.SOFC的電解質材料有哪些?
研究較多的電解質主要有螢石結構的穩定的氧化鋯基電解質、參雜氧化鈰基電解質和鈣鈦礦結構的摻雜Sr和Mg的鎵酸鑭(LSGM)電解質等。

 

10.SOFC的陰極材料有哪些?
錳酸鍶鑭(LSM)是一種應用比較廣泛的陰極材料,在高溫時催化活性較好,但隨著溫度的下降催化活性下降較快,陰極主要應用在高溫燃料電池中。常用于中低溫燃料電池中的陰極大多具有是鈣鈦礦結構,主要是鐵酸鹽和鈷酸鹽材料。如鐵酸鍶鑭,鈷酸鍶鑭,鈷酸鍶釤,鐵鈷酸鍶鑭,和鋇鍶鈷鐵等離子和電子混合導電材料。這些材料與LSM陰極材料相比,具有更高的電子電導率和離子電導率。這些材料在中低溫下均具有較高的電子電導率和離子電導率以及氧電化學還原反應的催化活性,而且與中低溫電解質如GDC,LSGM等的相容性較好。

 

11.SOFC的連接體材料主要有哪些?
一類是由Ca或Sr摻雜的LaCrO3鈣鈦礦型陶瓷材料,如La1-xCaxCrO3(LCC), La1-xSrxCrO3 (LSC)等。另一類連接材料是金屬合金材料,如添加Cr,Ni的不銹鋼材料等。

 

12.SOFC關鍵材料的成型工藝主要有哪幾種?
干壓成型,軋膜成型,流延成型,漿料涂覆,浸漬以及絲網印刷。

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