哈爾濱工業(yè)大學科研人員完成的“中溫固體氧化物燃料電池的集成研發(fā)”項目日前通過鑒定,。專家組認為,,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)達到國際先進水平,。
固體氧化物燃料電池是通過電化學反應將燃料的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學裝置,,被稱作第四代燃料電池,。與傳統(tǒng)熱機相比,,固體氧化物燃料電池具有能量轉(zhuǎn)化效率高(可達50%~80%),、燃料適用性廣(氫氣、一氧化碳,、氨氣,、天然氣等多種碳氫燃料)、環(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60%以上,,進行熱電聯(lián)供后效率可達80%以上。
項目組成員介紹,,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,針對這一難題,,科研小組在孫克寧教授指導下利用所設(shè)計的復合電極和梯度電極的結(jié)構(gòu),,成功制備出高性能復合陰極,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100毫米×100毫米的單體電池,,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)導致衰減快、電極與電解質(zhì)界面發(fā)生反應,、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。研究成果發(fā)表在國際知名期刊《電化學通訊》,、《電化學學報》、《電源技術(shù)》等雜志上,,并獲得授權(quán)國家發(fā)明專利5項,。
據(jù)了解,固體氧化物燃料電池可以應用到固定式電站,、分布式電站,、移動式發(fā)電系統(tǒng)、電子產(chǎn)品等方面,,應用前景廣闊,。