第30卷第11期 2013年11月
工学院学报
吉林化
JOURNAL OF JILIN INSTTTUTE OF CHEMICAL TECHNOLOGY
文章编号：1007-2853(2013)11-0140-03
固体氧化物燃料电池阳极的研究
齐丽晶"，张岩2
（1.吉林化工学院理学院，吉林吉林132022;2.吉林吉化建修有限公司北土建车间，吉林吉林132023）
Vol.30 No. 11 Nov.2013
摘要：介绍了中温固体氧化物燃料电池（IT-SOFC)陷极材料体系及工作过程，为进一步研究新型的阳极材料奠定了基础。
关键词：IT-SOFC；阳极；三相界面
中图分类号：TM911.4
文献标志码：A
燃料电池能够直接把化学能转化为电能，具有效率高和污染物排放低的特点，它是继水力、火力和核能发电之后的第四代发电技术.中温固体氧化物燃料电池（IT-SOFC）主要由电解质、阴极和阳极组成，阳极材料在电池中起着至关重要的作用，因此要提高电池的性能必须对阳极做深人的研究，文章详细介绍了固体氧化物燃料电池阳极材料的要就，材料体系及工作过程。
阳极材料基本要求 1
SOFC中通过阳极提供燃料气体，阳极又称为燃料极.在燃料电池中，阳极材料必须满足以下基本要求(1)
（1）催化氧化活性高；（2）电子电导性好；
（3）高温和还原环境下稳定；（4）与其他电池组分的热匹配；
（5）使燃料气体容易渗透和移动的透气性；（6）抗硫污染和抗氢气、一氧化碳气体
阳极材料体系 2
目前最成熟的阳极材料是镍，其原料充足、价格便宜，在还原气氛下具有高的电导率和良好的催化活性.纯镍在高温下能与YSZ发生反应，且容易出现烧结现象，因此通常与高氧离子电导率
收稿日期：2013-09-13
基金项目：国家863计划（2001AA3230309）
的材料混合制成镍金属陶瓷后使用.掺人高氧离子电导率的物质，既可以减轻镍自身的烧结及与电解质的反应，又可增加氧离子电导率，使电极反应活性区扩展至电极内部，从而提高电极的活性与稳定性.目前较常用的掺杂为亿稳定的氧化错（YSZ）或掺杂的氧化铈（SDC）[23)，在Ni-YSZ 阳极加人的新材料有稀有金属Ru、Rh、PdPt、碱土氧化物和CeO，等，这些材料能够有效地抑制碳沉积
近些年来，以具有较高氧离子电导率的掺杂 CeO,（DCO)作为中温SOFC的电解质材料引起了国内外的高度重视.随着DCO电解质材料的采用,SOFC的阳极也相应地采用Ni-DOC材料，以减少SOFC在制造和使用过程中阳极和电解质层之间的反应，并匹配阳极和电解质层间的热膨胀系数.CeO，在还原性（燃料）气体中可被部分还原（Ce*--Ce3-），因此，与Ni-YSZ阳极相比，Ni-DCO 阳极中电极反应的面积可以进一步增大
由于直接采用碳氢化合物及液体燃料作为 SOFC的燃料，在阳极内部实现内重整或直接进行电化学氧化，可以省去复杂的外重整设备，有效地降低整个SOFC的成本，因而在实际应用中，特别是在移动电源方面具有重要的意义.但是，当采用这些燃料时，存在于阳极中的Ni会促进阳极积碳反应的发生，导致阳极的堵塞，严重时会导致电池碎裂.采用Co，Fe等过渡金属来代替Ni亦面临同样的问题.所以寻找能够直接用于碳一氢化合
作者简介：齐丽晶（1981-），女，吉林省吉林市人，吉林化工学院讲师，硕士，主要从事固体氧化物燃料电池等方面的
研究
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