TG固体氧化物燃料电池获突破 功率达国际先进水平 可用于 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 08:52:51
由黑龙江省科技厅组织的专家组近日对哈尔滨工业大学孙克宁教授科研团队完成的“中温固体氧化物燃料电池的集成研发”项目进行了成果鉴定。专家组认为,该项目独立开发出的“流延共烧结技术”,实现了我国在固体氧化物燃料电池大面积电池基片制备核心技术方面的突破,单体电池的功率及功率密度以及节能环保等方面技术达到国际先进水平,综合水平国内领先。在当前对清洁能源呼声日高的情况下,该项目将带动我国一系列新能源新材料产业的发展。

固体氧化物燃料电池是通过电化学反应将燃料的化学能直接转化为电能的电化学装置,被称作第四代燃料电池。相较于碱性燃料电池、磷酸盐燃料电池、质子交换膜燃料电池前三代燃料电池以及传统热机,具有能量转化效率高、燃料适用性广、成本低、全固态、模块化组装、节能减排、零污染等优点,电池综合发电效率达50%以上,热电连供可达80%以上。在民用领域有广阔的应用前景,并可在供电设施被毁时可提供应急的持续性供电,同时还可作为潜艇的动力、船舶服务电源及装甲车辅助供应电源等军用电源。

孙克宁团队采用“流延法共烧结技术”组装了当前国内最大尺寸100mm×100mm的单体电池,同时将以前1000℃以上才能发电的工作环境温度降低到750℃,避免了电极烧结导致衰减快、电极与电解质界面发生反应、电池组件热膨胀特性不匹配、金属连接材料腐蚀等常见问题。该项目的成果转化有助于带动我国包括稀土材料精加工、耐高温腐蚀不锈钢材料、先进功能陶瓷材料等一系列新能源材料产业的发展。
http://news.ifeng.com/mil/2/detail_2010_08/06/1898139_0.shtml由黑龙江省科技厅组织的专家组近日对哈尔滨工业大学孙克宁教授科研团队完成的“中温固体氧化物燃料电池的集成研发”项目进行了成果鉴定。专家组认为,该项目独立开发出的“流延共烧结技术”,实现了我国在固体氧化物燃料电池大面积电池基片制备核心技术方面的突破,单体电池的功率及功率密度以及节能环保等方面技术达到国际先进水平,综合水平国内领先。在当前对清洁能源呼声日高的情况下,该项目将带动我国一系列新能源新材料产业的发展。

固体氧化物燃料电池是通过电化学反应将燃料的化学能直接转化为电能的电化学装置,被称作第四代燃料电池。相较于碱性燃料电池、磷酸盐燃料电池、质子交换膜燃料电池前三代燃料电池以及传统热机,具有能量转化效率高、燃料适用性广、成本低、全固态、模块化组装、节能减排、零污染等优点,电池综合发电效率达50%以上,热电连供可达80%以上。在民用领域有广阔的应用前景,并可在供电设施被毁时可提供应急的持续性供电,同时还可作为潜艇的动力、船舶服务电源及装甲车辅助供应电源等军用电源。

孙克宁团队采用“流延法共烧结技术”组装了当前国内最大尺寸100mm×100mm的单体电池,同时将以前1000℃以上才能发电的工作环境温度降低到750℃,避免了电极烧结导致衰减快、电极与电解质界面发生反应、电池组件热膨胀特性不匹配、金属连接材料腐蚀等常见问题。该项目的成果转化有助于带动我国包括稀土材料精加工、耐高温腐蚀不锈钢材料、先进功能陶瓷材料等一系列新能源材料产业的发展。
http://news.ifeng.com/mil/2/detail_2010_08/06/1898139_0.shtml
请专家解析~~~:b
好消息哦
固体氧化物工作温度太高。

750度也不算低,毛子就有450度左右的。即使如此也是很高的温度了。核反应堆出来的热水也就300度。

最后,还是绕不开氧化剂的问题。无论你用什么燃料,没有氧化剂就是渣。背着个氧气罐总不是件事吧?
又要用到稀土 问下 什么叫固态氧化物?
莫非固态氧化物不用液氧
从成果鉴定到实用还有很长很长很长的路要走。
固体氧化物电池不用使用昂贵的贵金属,能够热电联产,但工作温度太高了,超过了熔融碳酸盐,不适合潜艇工作,更适合作为家用热电联产单元.
SOFC更适合电站,搬到船上也未尝不可,但是不太适合用于潜艇
看来还不错
好又一突破!
squallgzy 发表于 2010-8-6 09:45


    有电有热水
roach1234 发表于 2010-8-6 08:58

还有氢气怎末带也是哥绕不过去的结
roach1234 发表于 2010-8-6 12:20


    这种热水只能用来冲冲厕所,洗涤啥的,不能喝的。
而且在潜艇那种闷罐里面,本身就很热了,热水的问题不像在西伯利亚丛林里面那么突出
能用于取代电锅炉给北方冬季供暖不?
德国技术引进转化液不错{:se:}
roach1234 发表于 2010-8-6 12:20
固体氧化物燃料电池的工作温度很高,一般是和汽轮机联合循环发电,最后用来供热,潜艇根本用不上,不可能为了适应SOFC再加一套机组。

最适合SOFC的是北方偏远农村的分布式电站。
德国212好像就是
相较于前三代燃料电池以及传统热机,具有能量转化效率高、燃料适用性广等优点,可作为潜艇的动力、船舶服务电源等军用电源。
roach1234 发表于 2010-8-6 08:58

750度好啊
余热再拖一个斯特林发动机
丙辰之龙 发表于 6/8/2010 14:02


    212的是离子交换膜燃料电池吧。。。
求科普
MU90用的海水电池才是正道
回复 21# haozhibof1


    对,我弄错了:L
温度那么高,不太方便处理啊....
前一段坐飞机和一个搞电池的聊。他说咱们电池技术在毛子前面。我也不懂这个东西
成果鉴定都是渣,真正开始市场销售了才算数
ooscott 发表于 2010-8-6 16:50
什么市场销售前不要成果鉴定?

看来F22,美国核潜艇美国核动力航空母舰成果鉴定都是渣,因为从来没有见美国F22,美国核潜艇美国核动力航空母舰真正开始市场销售了!所以美国F22,美国核潜艇美国核动力航空母舰不能算数!

CD的列兵JY的理论太强了!
这是电站用的,比功率很低,只有AFC的几分之一,根本不适合用在潜艇上,未来最有前途的是PEMPC。
车永学 发表于 2010-8-6 14:27


那潜艇不要装别的东西了,装两个AIP,其他东西都没地方装了
固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,简称SOFC),是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。被普遍认为是在未来会与质子交换膜燃料电池(PEMFC)一样得到广泛普及应用的一种燃料电池。SOFC与第一代燃料电池(磷酸型燃料电池,简称PAFC)、第二代燃料电池(熔融碳酸盐燃料电池,简称MCFC)相比它有如下优点:(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;(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。固体氧化物燃料电池是一种新型发电装置,其高效率、无污染、全固态结构和对多种燃料气体的广泛适应性等,是其广泛应用的基础。   固体氧化物燃料电池单体主要组成部分由电解质(electrolyte)、阳极或燃料极(anode,fuel electrode)、阴极或空气极(cathode,air electrode)和连接体(interconnect)或双极板(bipolar separator)组成。   固体氧化物燃料电池的工作原理与其他燃料电池相同,在原理上相当于水电解的“逆”装置。其单电池由阳极、阴极和固体氧化物电解质组成,阳极为燃料发生氧化的场所,阴极为氧化剂还原的场所,两极都含有加速电极电化学反应的催化剂。工作时相当于一直流电源,其阳极即电源负极,阴极为电源正极。   在固体氧化物燃料电池的阳极一侧持续通入燃料气,例如:氢气(H2)、甲烷(CH4)、城市煤气等,具有催化作用的阳极表面吸附燃料气体,并通过阳极的多孔结构扩散到阳极与电解质的界面。在阴极一侧持续通人氧气或空气,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。   单体电池只能产生1V左右电压,功率有限,为了使得SOFC具有实际应用可能,需要大大提高SOFC的功率。为此,可以将若干个单电池以各种方式(串联、并联、混联)组装成电池组。目前SOFC组的结构主要为:管状(tubular)、平板型(planar)和整体型(unique)三种,其中平板型因功率密度高和制作成本低而成为SOFC的发展趋势。 固体氧化物燃料电池的开发始于20世纪40年代,但是在80年代以后其研究才得到蓬勃发展。 早期开发出来的SOFC的工作温度较高,一般在800~1000℃。目前科学家已经研发成功中温固体氧化物燃料电池,其工作温度一般在800℃左右。一些国家的科学家也正在努力开发低温SOFC,其工作温度更可以降低至650~700℃。工作温度的进一步降低,使得SOFC的实际应用成为可能。在所有的燃料电池中,SOFC的工作温度最高,属于高温燃料电池。近些年来,分布式电站由于其成本低、可维护性高等优点已经渐渐成为世界能源供应的重要组成部分。由于SOFC发电的排气有很高的温度,具有较高的利用价值,可以提供天然气重整所需热量,也可以用来生产蒸汽,更可以和燃气轮机组成联合循环,非常适用于分布式发电。燃料电池和燃气轮机、蒸汽轮机等组成的联合发电系统不但具有较高的发电效率,同时也具有低污染的环境效益。 常压运行的小型SOFC发电效率能达到45%-50%。高压SOFC与燃气轮机结合,发电效率能达到70%。国外的公司及研究机构相继开展了SOFC电站的设计及试验,100kW管式SOFC电站己经在荷兰运行。Westinghouse公司不但试验了多个kW级SOFC,而且正在研究MW级SOFC与燃气轮机发电系统。日本的三菱重工及德国的Siemens公司都进行了SOFC发电系统的试验研究。
其实我一直不懂先进水平是个什么水平,当年咱穷,达到世界平均水平算先进水平,后来达到发达国家先进水平算先进水平,可是今天中国达到这样一个国力,在我眼里只有世界前三才能世界先进水平


质子交换膜表示鸭梨很大
750。。。。
上去再下来估计就废了喵废了喵。。。。

质子交换膜表示鸭梨很大
750。。。。
上去再下来估计就废了喵废了喵。。。。
科普了
谢谢专业人士科普。
能给我的电动车用上就好了。
另外坐等楼上悲剧{:3_83:}
居然楼上的楼上还没杯具。。。。温度这么高怎么用到电动车上去呢?不怕起火?
关键是功率密度能到什么程度,功率密度上去了,其他都好说
要达到实用还有很长一段路要走的
感觉还不如当年的铁电池。