高温燃料电池技术分析及前景展望.pdfVIP

技术经济综述 高高高温温温燃燃燃料料料电电电池池池 技技技术术术分分分析析析及及及前前前景景景展展展望望望 骆仲泱，张小丹，方梦祥，余春江，岑可法 （浙江大学，浙江 杭州 !##$% ） ［摘 要］ 着重介绍了熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池的组件材料、结构及其国内外发展状 况。比较分析了这两种电池的发电技术，并结合燃料电池发电技术的发展和中国的能源资源状况对我国 燃料电池的开发应用前景进行了讨论。 ［关键词］ 高温燃料电池；熔融碳酸盐燃料电池；固体氧化物燃料电池；发电技术 ［中图分类号］ ［文献标识码］ ［文章编号］ （ ） ’( ) ##$ !!*+ $##! # ###* #+ 燃料电池是一种直接将储存在燃料和氧化剂中的 化学能高效地转化为电能的发电装置。由于它在工作 ! 6101 和.-01 主要组件 过程中不涉及燃烧，仅仅通过电化学反应生成水，因而 不受卡诺循环的控制，故其能量转换效率明显提高；而 单电池由电解质、阳极、阴极组成。以熔融碳酸盐 且在能量转换过程中， 及 的排放量很少。所 燃料电池为例，燃料电池的反应原理见图 。 ,- .- ! ! 以，将煤、石油、天然气这些化石燃料或其它生物质燃 料转换成氢能，然后以氢/ 氧固体燃料电池形式转换成 电源，有利于环境保护。 燃料电池与常规电池的不同之处在于它的燃料和 氧化剂不是贮存在电池内，而是贮存在电池外部的贮 罐中。工作时，需要不断地向电池内输入燃料和氧化 图 燃料电池的反应原理 剂并排出反应产物。根据所使用电解质种类的不同， 燃料电池可分为：（）碱性燃料电池（ ），工作温度 )01 高温燃料电池有以下优点：（）电池反应不需要用 ；（）固态高聚物电解质燃料电池（ $(2 3 ## 2 $ 4567 贵金属做催化剂；（）改质反应可以在电池内部进行； $ ），工作温度 ；（）磷酸盐酸性燃料电池 01 8# 2 3 ## 2 ! （） 可以直接作为燃料；（）杂质的耐受水平高，因 ! 1- + （ ），工作温度 ；（）熔融碳酸盐燃料 4)01 %# 2 3 $$# 2 + 而可以使用煤气化和生物质气化气体作为燃料；（）高 ( 电池（ ），工作温度 ；（）固体氧化物燃料电 6101 *(# 2 ( 工作温度加快了反应速度，减少了极化损失。高温余 池（ ），工作温度 。通常称 和 .-