固态氧化物燃料电池的原理_固态氧化物燃料电池的特点

固体氧化物燃料电池的组成

1、电解质（elec2trolyte）

2、阳极或燃料极（anode，fuelelectrode）

3、阴极或空气极（cathode，airelectrode）

4、连接体（intercONnect）

5、双极分离器（bipolarseparator）

固态氧化物燃料电池的原理

和一般燃料电池一样，SOFC也是把反应物的化学能直接转化为电能的电化学装置，只不过工作温度较高，一般在800—1000℃。它也是由阳极、阴极及两极之间的电解质组成。

在阳极一侧持续通入燃料气，例如H2、CH4、煤气等，具有催化作用的阳极表面吸附燃料气体例如氢，并通过阳极的多孔结构扩散到阳极与电解质的界面。在阴极一侧持续通入氧气或空气，具有多孔结构的阴极表面吸附氧，由于阴极本身的催化作用，使得O2得到电子变为O2-，在化学势的作用下，O2-进入起电解质作用的固体氧离子导体，由于浓度梯度引起扩散，最终到达固体电解质与阳极的界面，与燃料气体发生反应，失去的电子通过外电路回到阴极。

固态氧化物燃料电池的特点

1、较高的电流密度和功率密度；

2、阳、阴极极化可忽略，彼化损失集中在电解质内阻降；

3、可直接使用氢气、烃类（甲烷）、甲醇等作燃料，而不必使用贵金属作催化剂；

4、避免了中、低温燃料电池的酸碱电解质或熔盐电解质的腐蚀及封接问题；

5、能提供高质余热，实现热电联产，燃料利用率高，能量利用率高达80％左右，是一种清洁高效的能源系统，可做动力电池使用。

6、广泛采用陶瓷材料作电解质、阴极和阳极，具有全固态结构；

7、陶瓷电解质要求中、高温运行（600～1000℃），加快了电池的反应进行，还可以实现多种碳氢燃料气体的内部还原，简化了设备。