文 献 综 述

1 .研究背景

燃料电池是一种高效、环境友好的能源转换装置，它采用电化学反应的方法将燃料的化学能直接转化成电能，不需要经过燃烧的过程，所以不受热力学上卡诺循环的限制，能量转化效率高，理论转化率可以达到100%，实际应用中目前也可达到50-60%。而且燃烧后的产物是水，不会排放出硫氧化物和氮氧化物等污染物质，不会对环境造成负担。

固体氧化物燃料电池与其他燃料电池相比，除了具备一般燃料电池的效率高、污染小等优点外，由于其结构为全固体封装，电池操作温度高，具有独特的优点：

（1）燃料适应性强，这是SOFC跟其他燃料电池相比最明显的优势，SOFC不仅能用纯氢作为燃料，理论上所有能够在阳极被氧化的碳氢化合物，例如甲烷、甲醇、烃类等都能作为燃料使用；

（2）单位体积或单位面积功率、电流密度高（每升体积电堆输出功率大约为1-4千瓦）；

（3）全固态的电池结构避免了其它一些电池使用液态电解质带来的腐蚀和电解液流失等问题；

（4）操作温度高（500-1000℃），提高了电化学反应速率，降低活化极化电势，因此不需要贵金属催化剂，成本较低；

（5）电池排出的余热可以再利用，可以通过实现热电联供，来进一步提高燃料的利用率；

（6）积木性强，规模和安装地点灵活；