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高性能中温固体氧化物电池及电堆技术
成果信息
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  • 公布年份:
    2012
  • 中图分类:
    TM911.4
  • 关键词:
  • 成果简介:
    中国在降低SOFC电池成本和提高电池性能等方面面临着许多问题。含薄层电解质的大规格基片由于各组分的膨胀系数不同,在异质材料共烧时很难保证其平整度。世界上只有极少数国家能够提供大规格单电池基片,价格极为昂贵,这样就使得SOFC电堆的价格居高不下。如何廉价制备大规格高性能含多功能层的新型SOFC单电池基片,这是SOFC电堆能否全球范围内商业化的技术瓶颈之一。该项目利用双层水系流延及阳极/电解质复合体的共烧技术成功制备了大面积平板式阳极支撑型固体氧化物燃料电池(SOFC)。该技术路线具有环保、低成本、易于形成产业化的优势。解决了异质材料的共烧致密化行为、调控机制的问题;研发了高性能、高催化活性、成本低的SOFC阴极粉体;研究了多维NiO纳米结构SOFC阳极材料的合成与组装及其结构与电化学性能的关系;成功解决了SOFC电堆玻璃密封和金属连接体的高温抗氧化关键技术难题;获得了平板式SOFC电堆的组堆技术。从根本上解决了中温SOFC制备技术中的三大关键性科学技术难题(中温SOFC阳极材料的防积碳性能;中温SOFC金属连接材料的防氧化涂层技术;中温SOFC电堆的封接技术和中温SOFC电堆的集成技术),有助于中国在中温SOFC的商业化进程中取得突破性进展。该实验室所制备的SOFC单电池(可小批量制备):规格100×100mm<'2>、200×200mm<'2>,甚至更大;平整度好、强度高易于装堆;单电池开路电压这1.0V以上,功率密度达0.4-0.6w/cm<'2>(750℃T,H<,2>/air)且稳定。燃料可多样化。该技术达到国际先进水平。
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