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《中国工程科学》 >> 2013年 第15卷 第2期

碳基燃料固体氧化物燃料电池发展前景

中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,煤气化燃料电池联合研究中心,煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京 100083

收稿日期 :2012-11-30 发布日期 :2013-01-28 10:49:15.000

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摘要

以煤炭、石油、天然气为代表的化石燃料是中国乃至世界的主要能源资源,其平均发电效率低(30 %左右),环境危害大,迫切需要改进。燃料电池是一种高效发电装置,将燃料的化学能直接转换为电能。在各种燃料电池中,固体氧化物燃料电池(SOFC)可以直接使用各种含碳燃料,很容易与现有能源资源供应系统兼容,一次发电效率高(50 %~60 %);SOFC采用全固态结构,长期稳定性好;不使用贵金属催化剂,成本低廉。SOFC尤其适用于分布式发电系统和动力电源系统。基于我国能源结构的现状和稀土资源优势,很有必要发展碳基燃料SOFC。在SOFC从示范运行逐步走向产业化应用的过程中,迫切需要进一步提高其长期稳定性并降低成本,所以今后的研究重点是碳基燃料SOFC关键材料和系统集成创新,解决其中的材料设计和制备、碳基燃料反应特性、电池构造、理论模拟、系统集成与运行过程中的基础科学和技术问题,为高效率、低成本、稳定可靠的碳基燃料SOFC系统产业化奠定基础。

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