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(you)固體(ti)電解質(zhi)和(he)陰、陽雙極所組成的(de)電化學(xue)轉換裝置。電解質(zhi)材料中,添加釔(yi)的(de)氧化鋯是發(fa)展得最成熟的(de)。
2、燃(ran)(ran)料的(de)重(zhong)整器。這個(ge)裝置(zhi)包(bao)含(han)催化劑、載體及容器。可使燃(ran)(ran)料轉(zhuan)換為小的(de)燃(ran)(ran)氣分子,如甲烷,并附加于(yu)電(dian)池堆(dui)的(de)前端,和燃(ran)(ran)料電(dian)池運行所(suo)產生的(de)熱(re)量進行交換。
3、氣體與燃(ran)料(liao)輸(shu)送(song)通(tong)道。通(tong)常使用金(jin)屬作為輸(shu)送(song)管材料(liao),以使反應物具(ju)有較佳的擴散性與輸(shu)送(song)性。
4、電(dian)流收集端子(zi)。就是俗稱(cheng)的電(dian)刷,通(tong)常由(you)金屬或電(dian)子(zi)導(dao)電(dian)性佳(jia)的氧化(hua)物或是石墨所制(zhi)成(cheng),好的導(dao)電(dian)性是必需的。
5、傳感(gan)(gan)器(qi)。各(ge)種市售的傳感(gan)(gan)器(qi)可用(yong)于監測(ce)電(dian)池的溫度、電(dian)流、化合(he)物種類和(he)輸出電(dian)壓值。
6、熱(re)量控制裝置。如隔熱(re)層、冷(leng)卻器(qi)、熱(re)交(jiao)換器(qi)和通風系統。
7、金(jin)屬或(huo)玻璃(li)陶瓷外殼(ke)。可于(yu)室溫下使用的材料(liao),例如(ru):不銹鋼304。內部(bu)接觸高(gao)溫燃料(liao)電(dian)池需要耐高(gao)溫的材料(liao),因此,商業金(jin)屬合(he)金(jin)最(zui)被看好,用以(yi)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(yong)液體(ti)電解(jie)質(zhi)帶來(lai)的(de)腐蝕(shi)問(wen)(wen)題(ti)和電解(jie)質(zhi)流失問(wen)(wen)題(ti),可望實現(xian)長壽命運(yun)行(xing)。
2、固(gu)體氧化(hua)物燃料(liao)(liao)電池的工作溫度為800~1000℃,不但電催化(hua)劑不需要采用(yong)貴(gui)金屬,而(er)且還可(ke)以(yi)直接采用(yong)天然(ran)氣(qi)、煤氣(qi)和碳氫化(hua)合物作為燃料(liao)(liao),簡(jian)化(hua)了燃料(liao)(liao)電池系(xi)統(tong)。
3、固體氧化物燃料(liao)電(dian)池排出高(gao)溫余(yu)熱可以與燃氣(qi)輪機或蒸汽輪機組(zu)成聯合循(xun)環,大(da)幅度提(ti)高(gao)總(zong)發電(dian)效率。
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