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(gu)體電解質和(he)陰、陽雙(shuang)極所(suo)組成的(de)電化(hua)學轉換裝置。電解質材(cai)料中,添加(jia)釔的(de)氧化(hua)鋯是發展(zhan)得最成熟的(de)。
2、燃料(liao)的(de)(de)重整器(qi)。這個(ge)裝置包含催(cui)化劑、載體及容器(qi)。可使燃料(liao)轉(zhuan)換為小的(de)(de)燃氣(qi)分子(zi),如甲(jia)烷,并(bing)附(fu)加(jia)于電池(chi)(chi)堆的(de)(de)前端(duan),和燃料(liao)電池(chi)(chi)運(yun)行(xing)所(suo)產生的(de)(de)熱量進行(xing)交換。
3、氣體與燃料輸(shu)送(song)通道。通常使用金(jin)屬作為輸(shu)送(song)管材料,以(yi)使反(fan)應物具有較佳的擴散(san)性與輸(shu)送(song)性。
4、電(dian)(dian)流收集端子。就是(shi)(shi)俗稱的電(dian)(dian)刷,通常由金(jin)屬或(huo)(huo)電(dian)(dian)子導電(dian)(dian)性佳(jia)的氧化物(wu)或(huo)(huo)是(shi)(shi)石墨所制(zhi)成,好(hao)的導電(dian)(dian)性是(shi)(shi)必需的。
5、傳感器(qi)。各種(zhong)市售的(de)傳感器(qi)可(ke)用于監測電(dian)池的(de)溫度、電(dian)流、化合(he)物(wu)種(zhong)類和輸(shu)出(chu)電(dian)壓值(zhi)。
6、熱量(liang)控制裝置。如隔熱層、冷卻器(qi)、熱交換器(qi)和(he)通風(feng)系統。
7、金(jin)屬或玻璃陶(tao)瓷(ci)外殼。可(ke)于室溫(wen)下使用的材(cai)料(liao),例如(ru):不(bu)銹鋼(gang)304。內部接觸高(gao)溫(wen)燃料(liao)電(dian)池需要耐高(gao)溫(wen)的材(cai)料(liao),因此,商業金(jin)屬合金(jin)最被看好(hao),用以(yi)降低制造(zao)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(jie)構,不存(cun)在使(shi)用液體(ti)電解質(zhi)帶來的腐蝕問題(ti)和電解質(zhi)流失問題(ti),可望實現(xian)長壽命(ming)運行。
2、固體氧化物(wu)燃(ran)(ran)料電池的(de)工(gong)作溫度為800~1000℃,不(bu)但(dan)電催化劑不(bu)需要采(cai)用(yong)貴金屬,而且(qie)還可以直接采(cai)用(yong)天然氣、煤氣和碳氫化合物(wu)作為燃(ran)(ran)料,簡化了燃(ran)(ran)料電池系統(tong)。
3、固(gu)體(ti)氧(yang)化物燃料電(dian)池排出高(gao)溫余(yu)熱可以與燃氣輪(lun)機(ji)或蒸汽輪(lun)機(ji)組成(cheng)聯合(he)循(xun)環,大(da)幅度提高(gao)總發電(dian)效率(lv)。
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