哈工大研制的燃料電池功率達國際先進水平
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[時間:2010-12-01 來源：中國化工信息網(wǎng) 關注度:0]
摘要:
當前，整個社會對能源危機和環(huán)境問題非常關注。固體氧化物燃料電池技術的發(fā)展對優(yōu)化能源結構、減少環(huán)境污染、促進相關高新技術產(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...
當前，整個社會對能源危機和環(huán)境問題非常關注。固體氧化物燃料電池技術的發(fā)展對優(yōu)化能源結構、減少環(huán)境污染、促進相關高新技術產(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，專家組認為，該項目獨立開發(fā)出的“流延共燒結技術”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方面的突破，單體電池的功率及功率密度等方面技術達到國際先進水平。
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。
據(jù)孫克寧團隊成員介紹，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鍵。孫克寧團隊設計并發(fā)展了復合電極和梯度電極的結構，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“流延共燒結技術”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“流延法共燒結技術”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。相應研究結果發(fā)表在國際知名期刊《電化學通訊》《電化學學報》、《電源技術》等雜志上，并獲得授權國家發(fā)明專利5項。
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，前景非常廣闊。
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