熔融碳酸盐燃料电池的特点_熔融碳酸盐燃料电池的优缺点

科通芯城 发表于 2020-01-20 16:03:00 收藏 已收藏
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熔融碳酸盐燃料电池的特点_熔融碳酸盐燃料电池的优缺点

科通芯城 发表于 2020-01-20 16:03:00
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  熔融碳酸盐燃料电池的特点

  (l)阴、阳极的活性物质都是气体,电化学反应需要合适的气/固/液三相界面。因此,阴、阳电极必须采用特殊结构的三相多孔气体扩散电极,以利于气相传质、液相传质和电子传递过程的进行;

  (2)两个单电池间的隔离板,既是电极集流体,又是单电池间的连接体。它把一个电池的燃料气与邻近电池的空气隔开,因此,它必须是优良的电子导体并且不透气,在电池工作温度下及熔融碳酸盐存在时,在燃料气和氧化剂的环境中具有十分稳定的化学性能。此外,阴阳极集流体不仅要起到电子的传递作用,还要具有适当的结构,为空气和燃料气流提供通道;

  (3)单电池和气体管道要实现良好的密封,以防止燃料气和氧化剂的泄漏。当电池在高压下工作时,电池堆应安放在压力容器中,使密封件两侧的压力差减至最小;

  (4)作为聚合物电池,熔融态的电解质必须保持在多孔惰性基体中,它既具有离子导电的功能,义有隔离燃料气和氧化剂的功能,在4KPa或更高的压力差下,气体不会穿透。

  在实用的MCFC中,燃料气并不是纯的氢气,而是由天然气、甲醇、石油、石脑油和煤等转化产生的富氢燃料气。阴极氧化剂则是空气与二氧化碳的混合物,其中还含有氮气。因此,转化器是MCFC系统的重要组成部分,目前有内部转化和外部转化两种方式。内部转化又区分为直接内部转化和间接内部转化。

  

  熔融碳酸盐燃料电池的优点

  (1)上作温度高,电极反应活化能小,无论氢的氧化或是氧的还原,都不需贵金属作催化剂,降低了成本;

  (2)可以使用含量高的燃料气,如煤制气;

  (3)电池排放的余热温度高达673K之多,可用于底循环或回收利用,使总的热效率达到80%;

  (4)可以不需用水冷却,而用空气冷却代替,尤其适用于缺水的边远地区。

  熔融碳酸盐燃料电池的缺点

  (1)高温以及电解质的强腐蚀性对电池各种材料的长期耐腐蚀性能有十分严格的要求,电池的寿命也因此受到一定的限制:

  (2)单电池边缘的高温湿密封难度大,尤其在阳极区,这里遭受到严重的腐蚀。另外,熔融碳酸盐的一些固有问题,如由于冷却导致的破裂问题等;

  (3)电池系统中需要有循环,将阳极析出的重新输送到阴极,增加了系统结构的复杂性。

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