赵洪滨
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杨倩
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江婷
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杨微
工程热物理学报
固体氧化物燃料电池直接将燃料的化学能转化为电能,不受卡诺循环的限制,大幅提高燃料利用率,而且也可减少污染物的排放.它与燃气轮机和蒸汽轮机组成的联合循环系统可以实现对SOFC的尾气余热的梯级利用,提高系统效率.本文以SOFC-GT-Kalina系统为研究对象,利用Aspen Plus建立流程模拟,从理论上分析了各主要参数(运行压力、电流密度、温度等)变化时对系统性能的影响规律,从而为系统优化和和经济运行提供指导.
关键词:
SOFC
,
卡琳娜循环
,
Aspen Plus
,
联合循环
沈哲敏
,
孙克宁
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严琰
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周晓亮
,
张乃庆
功能材料
采用Ag-CuO为封接材料对连接体SUS430和电池片阳极Ni-YSZ在空气中进行封接,通过对泄露率的测定、扫描电镜、能谱分析等方法对封接的气密性、相容性及热循环性能进行了研究。结果表明Ag-CuO材料可实现对连接体与电池片的有效封接,且当材料中的Cu含量为6%（摩尔分数）时模拟泄露率最低,〈0.001mL/（min.cm）,封接材料在经历10次热循环后的气体泄露率无增大,能谱分析表明在连接体/Ag-CuO材料界面没有发生元素扩散现象。
关键词:
Ag-CuO
,
SOFC
,
封接
,
泄露率
安雷
,
张玢
,
郜建全
,
赵文广
,
安胜利
稀土
利用溶胶-凝胶法制备了La0.7Sr0.3Cr0.5Mn0.5O3-δ (LSCM)阳极粉体.X射线衍射(XRD)分析结果显示,在1000℃下焙烧4h处理后,粉体为单一的钙钛矿相结构.应用单向压力成型方法、空气中1450℃下烧结8h制备了Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)为电解质片,应用丝网印刷方法在SDC电解质两侧分别涂覆La0.7 Sr0.3 Cr0.5 Mn0.5 O3-δ阳极和Pr0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ-SDC(PSCF-SDC)复合阴极,组成电解质支撑型固体氧化物燃料单电池.扫描电镜(SEM)观察显示,制备的电解质致密,阳极和阴极孔隙大小分布均匀,阳极厚度约为20μm,阴极厚度为10μm.用湿氢气作燃料,在800℃下获得的最大输出功率为232.84 mW/cm2,短路电流为919.84 mA/cm2.为了提高LSCM阳极材料催化活性,阳极中掺入少量SDC构成复合阳极.La0.7Sr0.3Cr0.5Mn0.5 O3-δ-10％ SDC复合阳极的单电池输出功率明显提高,最大输出功率为340 mW/cm2.
关键词:
SOFC
,
LSCM
,
SDC
,
复合阳极
,
钙钛矿结构
杨乃涛
,
孟秀霞
,
谭小耀
,
李正民
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00409
以NiO和Ce0.8Gd0.2O1.9(CGO)为原料, 通过静压成型, 在1450℃高温焙烧, 并于700℃用80%He气稀释的H2还原后, 制成了Ni-CGO中温固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极, 测定了阳极的孔特性, 用SEM观察了阳极的微观形貌, 通过XRD衍射图谱表征了阳极材料还原前后的晶相变化, 用EDS分析了阳极的元素组成与分布, 测试了阳极的电导率和燃料电池性能. 研究结果表明, 所制备的Ni-CGO阳极孔径主要在1～2μm, 孔隙率随NiO含量的增加而增大, 最大可达到30%. 通过SEM观察可知金属相与CGO陶瓷相融合良好, 阳极与电解质结合紧密, 用20%的H2气体700℃可将NiO彻底还原成金属Ni, 但是CGO晶相没有变化, 还原后的阳极电导率随NiO量减少而降低, NiO质量比为40%时是电导率的阈值; 用Ni-CGO为阳极, CGO为电解质, LSCF为阴极制备的中温SOFC功率密度650℃可达0.14W/cm2.
关键词:
SOFC
,
anode
,
Ni-CGO
王松林
,
王泾文
,
刘晓雪
,
孟广耀
材料科学与工程学报
铬酸钇与铬酸镧基固体氧化物燃料电池陶瓷连接材料相比具有更高的化学稳定性,但是却难以在空气中致密化烧结.本文利用微波辅助的溶胶-凝胶工艺制备Y0.8Sr0.2CrO3-δ超细粉体(粒径30～50nm),并掺入少量的CaF2作为烧结助剂,在1400℃空气气氛下获得了高致密度的烧结体.当CaF2掺入量达到9%(质量分数)时,样品致密度达到97.6%,仍然遵从小极子导电机理,850℃时电导率为2.7Scm-1,完全能够满足中温燃料电池连接材料的使用要求.
关键词:
铬酸钇
,
烧结
,
溶胶-凝胶工艺
,
连接材料
,
SOFC
郑群
,
陈云贵
,
吴朝玲
,
王绍荣
,
陶明大
,
刘仁柱
,
庞晓轩
,
涂铭旌
功能材料
从材料设计和表面处理方面综述了合金材料作为连接板的研究近况.合金连接板具有高的电子传导和热传导性,成本低,加工性能优良,合金材料表面氧化膜生长速率适中.经过表面处理的合金,在工作过程中涂层与基体发生反应生成更抗氧化的保护层,面电阻率进一步降低,具有很好的应用前景.
关键词:
SOFC
,
连接板
,
氧化速率
,
面电阻率
,
表面处理
杨凌波
,
陈刚
,
胡克鳌
材料导报
低成本、高性能连接材料的研究开发对于固体氧化物燃料电池的商业实用化尤为重要.本文综述了固体氧化物燃料(SOFC)电池连接材料的研究进展,分析了LaCrO3基陶瓷材料和合金材料的优缺点,最后提出了未来固体氧化物燃料电池连接材料的研究重点.
关键词:
SOFC
,
连接材料
,
电导率
,
热膨胀率
于建国
,
王玉璋
,
惠宇
,
翁史烈
功能材料
固体氧化物燃料电池(SOFC)可以通过阳极重整反应直接利用碳氢燃料,然而吸热的重整反应导致Ni-YSZ阳极存在很大的温度梯度.利用Ti部分替代催化剂Ni,降低催化强度,控制重整反应合理进行,可以得到合适的温度梯度等特性.利用全三维数学模型,量化研究了以Ti部分替代Ni-YSZ阳极中Ni的SOFC性能,在不同Ni含量情况下,得到温度场、组分分布和输出电压等分布情况.可以看出,在计算工况下,当Ni含量>40%时,最大温度差和Ni含量几乎呈线性关系,当Ni含量<40%时,最大温度差降低幅度增大.相同摩尔分数的甲烷在阳极中出现的位置和Ni的含量几乎呈线性变化,而最大氢气摩尔分数随着Ni含量的降低而降低,降幅逐渐增加.随着Ni含量的降低,输出电压随之降低,降幅逐渐增大.
关键词:
SOFC
,
Ni-YSZ阳极
,
Ni含量
,
温度梯度
,
输出电压
段立强
,
杨勇平
,
林汝谋
工程热物理学报
本文研究与SOFC整合的CO2准零排放IGCC系统.基于总能系统思想和系统集成方法,本文提出了O2/CO2循环与SOFC-CC结合的双循环CO2准零排放系统,对SOFC-CC循环系统特性及主要参数进行了优化分析,对新系统性能进行了分析研究,还与其它准零排放IGCC系统进行了比较.研究结果表明:新系统在回收CO2后系统效率有大幅度提高,与基准系统相比系统效率高7个百分点.本文研究成果为CO2准零排放IGCC系统研究提供了新的思路和方案.
关键词:
SOFC
,
IGCC
,
CO2准零排放
,
O2/CO2
