1.電解質(zhì)( elec2trolyte)
2.陽極或燃料極(anode ,fuel electrode)
3.陰極或空氣極(cathode ,air electrode)
4.連接體(intercONnect)
5.雙極分離器(bipolar separator)
和一般燃料電池一樣,SOFC 也是把反應(yīng)物的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)裝置,只不過工作溫度較高,一般在800 —1000 ℃。 它也是由陽極、陰極及兩極之間的電解質(zhì)組成。
在陽極一側(cè)持續(xù)通入燃料氣,例如H2 、CH4 、煤氣等,具有催化作用的陽極表面吸附燃料氣體例如氫,并通過陽極的多孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)散到陽極與電解質(zhì)的界面。 在陰極一側(cè)持續(xù)通入氧氣或空氣,具有多孔結(jié)構(gòu)的陰極表面吸附氧,由于陰極本身的催化作用,使得O2 得到電子變?yōu)镺2 - ,在化學(xué)勢的作用下,O2 - 進(jìn)入起電解質(zhì)作用的固體氧離子導(dǎo)體,由于濃度梯度引起擴(kuò)散,最終到達(dá)固體電解質(zhì)與陽極的界面,與燃料氣體發(fā)生反應(yīng),失去的電子通過外電路回到陰極。
1、較高的電流密度和功率密度;
2、陽、陰極極化可忽略,彼化損失集中在電解質(zhì)內(nèi)阻降;
3、可直接使用氫氣、烴類(甲烷)、甲醇等作燃料,而不必使用貴金屬作催化劑;
4、避免了中、低溫燃料電池的酸堿電解質(zhì)或熔鹽電解質(zhì)的腐蝕及封接問題;
5、能提供高質(zhì)余熱,實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn),燃料利用率高,能量利用率高達(dá)80%左右,是一種清潔高效的能源系統(tǒng),可做動(dòng)力電池使用。
6、廣泛采用陶瓷材料作電解質(zhì)、陰極和陽極,具有全固態(tài)結(jié)構(gòu);