固態氧化物燃料電池反應式
1、陽極反應式
O2 +4e==2O2-
2、陰極反應式
C2H4 +8O2- -12e ==2(CO3)(2-) +2H2O
3、總反應式
C2H4 + 3O2 + 2O2- = 2(CO3)(2-) + 2H2O
固態氧化物燃料電池的組成
1、一(yi)個由固體電解質(zhi)和(he)陰、陽雙極(ji)所組成的(de)(de)電化學(xue)轉換裝置。電解質(zhi)材料(liao)中,添加釔的(de)(de)氧化鋯是發展得最成熟的(de)(de)。
2、燃(ran)料(liao)的重整器。這個(ge)裝置包含催(cui)化劑、載體及容器。可使燃(ran)料(liao)轉換為小的燃(ran)氣(qi)分子,如甲烷,并附加于電池堆的前端(duan),和燃(ran)料(liao)電池運行所(suo)產生的熱(re)量進(jin)行交(jiao)換。
3、氣體與燃料(liao)(liao)輸(shu)送通道。通常使用(yong)金屬作(zuo)為輸(shu)送管材料(liao)(liao),以使反應物具有較佳(jia)的(de)擴散性(xing)(xing)與輸(shu)送性(xing)(xing)。
4、電流(liu)收集端子。就是俗稱的(de)電刷,通常由金屬或電子導電性(xing)佳的(de)氧化物或是石墨(mo)所(suo)制成,好的(de)導電性(xing)是必(bi)需的(de)。
5、傳(chuan)感(gan)器。各種市售的傳(chuan)感(gan)器可用于監測(ce)電池(chi)的溫(wen)度、電流、化合物種類和輸出電壓值(zhi)。
6、熱(re)(re)量控制(zhi)裝置。如隔熱(re)(re)層、冷卻器、熱(re)(re)交(jiao)換器和通風系統。
7、金(jin)屬或玻璃陶瓷(ci)外殼(ke)。可(ke)于(yu)室溫下使用的(de)材料(liao),例如:不銹鋼(gang)304。內(nei)部接(jie)觸高(gao)(gao)溫燃料(liao)電池需要耐(nai)高(gao)(gao)溫的(de)材料(liao),因此,商業(ye)金(jin)屬合金(jin)最被看好,用以降低制造成本。
固態氧化物燃料電池優點
1、固體氧化物燃料電池是全固體(ti)結構,不存在使用液體(ti)電解(jie)質帶來的腐蝕問題(ti)和(he)電解(jie)質流失問題(ti),可(ke)望實現長壽命運行。
2、固體氧化(hua)物(wu)燃(ran)料電池的工(gong)作(zuo)溫度(du)為(wei)800~1000℃,不(bu)但電催(cui)化(hua)劑不(bu)需要采用(yong)貴金屬,而且還(huan)可以直接采用(yong)天然(ran)氣(qi)、煤氣(qi)和(he)碳(tan)氫化(hua)合物(wu)作(zuo)為(wei)燃(ran)料,簡化(hua)了燃(ran)料電池系統。
3、固體氧化(hua)物(wu)燃料電(dian)(dian)池(chi)排出高(gao)(gao)溫余(yu)熱(re)可以與燃氣輪機(ji)或蒸汽輪機(ji)組成聯合循環,大幅(fu)度提高(gao)(gao)總發電(dian)(dian)效率。
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