哈工大研制的燃料電池功率達(dá)國際先進(jìn)水平

[加入收藏][字號:大中小] [時間:2010-12-01 中國化工信息網(wǎng) 關(guān)注度:0]

摘要: 當(dāng)前，整個社會對能源危機(jī)和環(huán)境問題非常關(guān)注。固體氧化物燃料電池技術(shù)的發(fā)展對優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、減少環(huán)境污染、促進(jìn)相關(guān)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展等方面都有著積極的影響。由我校孫克寧教授科研團(tuán)隊完成的中溫固體氧化物燃料電池的集成研發(fā)項目在燃料電池研究...

    當(dāng)前，整個社會對能源危機(jī)和環(huán)境問題非常關(guān)注。固體氧化物燃料電池技術(shù)的發(fā)展對優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、減少環(huán)境污染、促進(jìn)相關(guān)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展等方面都有著積極的影響。由我校孫克寧教授科研團(tuán)隊完成的“中溫固體氧化物燃料電池的集成研發(fā)”項目在燃料電池研究方面獲得突破，在黑龍江省科技廳日前組織的成果鑒定中，專家組認(rèn)為，該項目獨立開發(fā)出的“流延共燒結(jié)技術(shù)”實現(xiàn)了我國在固體氧化物燃料電池大面積電池基片制備核心技術(shù)方面的突破，單體電池的功率及功率密度等方面技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

    固體氧化物燃料電池是通過電化學(xué)反應(yīng)將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)裝置，被稱作第四代燃料電池。與傳統(tǒng)熱機(jī)相比，固體氧化物燃料電池具有能量轉(zhuǎn)化效率高（可達(dá)50%-80%）、燃料適用性廣（氫氣、一氧化碳、氨氣、天然氣等多種碳?xì)淙剂希h(huán)境污染小、全固態(tài)、模塊化、成本低、節(jié)能減排等優(yōu)點，發(fā)電效率可達(dá)60%以上，進(jìn)行熱電聯(lián)供后效率可達(dá)80%以上。

    據(jù)孫克寧團(tuán)隊成員介紹，目前，制約燃料電池發(fā)展的主要瓶頸是其成本和使用壽命，因此降低電池成本、提高電池使用壽命是關(guān)鍵。孫克寧團(tuán)隊設(shè)計并發(fā)展了復(fù)合電極和梯度電極的結(jié)構(gòu)，成功制備出高性能復(fù)合陰極、增大了三相界面的長度，大大減緩界面突變引起的性能損失；構(gòu)造了抗積碳的新型固體氧化物燃料電池陽極材料；開發(fā)出的“流延共燒結(jié)技術(shù)”具有工藝流程簡單、成本低廉、耗能低和易于批量生產(chǎn)等特點；采用“流延法共燒結(jié)技術(shù)”組裝了尺寸100mm×100mm的單體電池，同時將以前1000℃以上才能發(fā)電的工作環(huán)境溫度降低到750℃，避免了電極燒結(jié)導(dǎo)致衰減快、電極與電解質(zhì)界面發(fā)生反應(yīng)、電池組件熱膨脹特性不匹配、金屬連接材料腐蝕等常見問題。相應(yīng)研究結(jié)果發(fā)表在國際知名期刊《電化學(xué)通訊》《電化學(xué)學(xué)報》、《電源技術(shù)》等雜志上，并獲得授權(quán)國家發(fā)明專利5項。

    固體氧化物燃料電池可以應(yīng)用到固定式電站、分布式電站、移動式發(fā)電系統(tǒng)、電子產(chǎn)品等方面，前景非常廣闊。