为第二代燃料电池,把
SOFC称为第三代燃料电池。
2.固体氧化物燃料电池
固体氧化物燃料电池(
Solid Oxide Fuel Cell,简称SOFC),是一种全固态
燃料电池,由多孔电极和介于电极间的固体电解质组成。
2.1 SOFC的工作原理
燃料电池的核心构件包括阴极、阳极和电解质。阳极是燃料极,燃料为氢气、
甲烷、一氧化碳等;阴极为氧化剂极,一般通入空气或氧气。
以
H
2
作燃料为例,燃料电池的化学反应可以用一个氧化还原反应方程式表
示
:
H
2
+1/20
2
=H
2
0 (1)
此反应可以分为两个半反应,在阴极上,氧分子被还原成氧离子,其化学
式表示为
:
1/20
2
+2e
-
=0
2-
(2)
在阴极上形成的氧离子在氧分压的作用下,从阴极通过电解质向阳极移动。
当氧离子到达阳极时,与阳极上的燃料发生反应
:
H
2
+0
2+
=H
2
0 +2e
-
(3)
在
SOFC 中,电解质为固体氧化物,它在电池中的作用是传递氧离子、隔绝