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、一個由固體電解質(zhi)和陰、陽雙極(ji)所組成(cheng)的(de)電化(hua)學轉換(huan)裝置。電解質(zhi)材料中,添加釔的(de)氧(yang)化(hua)鋯(gao)是發展(zhan)得最成(cheng)熟的(de)。
2、燃料的(de)(de)重整器。這個(ge)裝置包含催化劑、載體(ti)及容器。可使燃料轉(zhuan)換(huan)為小的(de)(de)燃氣分子(zi),如(ru)甲烷,并附加于電(dian)池(chi)堆的(de)(de)前端,和燃料電(dian)池(chi)運行所(suo)產生的(de)(de)熱量進行交(jiao)換(huan)。
3、氣(qi)體(ti)與燃料輸(shu)送(song)通(tong)(tong)道。通(tong)(tong)常使(shi)用金屬作為(wei)輸(shu)送(song)管材(cai)料,以(yi)使(shi)反應物(wu)具有較佳的擴散性與輸(shu)送(song)性。
4、電(dian)(dian)流收集端子(zi)。就是俗稱(cheng)的(de)電(dian)(dian)刷,通(tong)常由金屬(shu)或電(dian)(dian)子(zi)導電(dian)(dian)性(xing)佳的(de)氧(yang)化物或是石墨(mo)所制成,好(hao)的(de)導電(dian)(dian)性(xing)是必需的(de)。
5、傳感(gan)(gan)器(qi)。各種市售的傳感(gan)(gan)器(qi)可用于監測電(dian)池的溫度、電(dian)流、化合物種類和輸出電(dian)壓值。
6、熱量(liang)控制裝置。如隔(ge)熱層、冷卻器(qi)、熱交換器(qi)和(he)通風(feng)系(xi)統。
7、金屬或(huo)玻璃(li)陶瓷(ci)外殼。可于室溫(wen)下使(shi)用(yong)的材(cai)料,例如:不銹鋼304。內部接觸(chu)高溫(wen)燃料電池需要耐高溫(wen)的材(cai)料,因此,商業金屬合(he)金最被(bei)看好,用(yong)以降低制造成(cheng)本。
固態氧化物燃料電池優點
1、固體氧化物燃料電池是全(quan)固體結構,不存在使用液體電解(jie)質(zhi)帶(dai)來(lai)的(de)腐(fu)蝕(shi)問題和電解(jie)質(zhi)流失問題,可望實現長壽命運行(xing)。
2、固體氧化物燃(ran)料(liao)電池的工作(zuo)溫度(du)為(wei)800~1000℃,不但電催化劑不需(xu)要采用貴金(jin)屬(shu),而且(qie)還可以(yi)直接采用天然氣(qi)、煤氣(qi)和碳(tan)氫化合物作(zuo)為(wei)燃(ran)料(liao),簡化了燃(ran)料(liao)電池系統。
3、固(gu)體氧化(hua)物燃(ran)料電池排出(chu)高溫余熱可(ke)以與(yu)燃(ran)氣輪機(ji)或蒸(zheng)汽(qi)輪機(ji)組成聯合循環,大幅度提高總發電效(xiao)率。
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