纳米Ni颗粒修饰的高性能质子导体基固体氧化物燃料电池文献综述
2020-04-28 20:26:16
文 献 综 述 1.1 前言 自20世纪以来,随着石油问题受到高度重视,能源短缺逐渐成为国际经济、政治、军事、外交关注的焦点。
此外,这些能源正以巨量每日的速度被人类开采、消耗,从而造成大幅度的环境污染[1]。
目前以化石燃料为主的传统能源依旧占据着我国的主要能源原料,它们燃烧产生的CO2、SO2、CO引发了温室效应、酸雨等已经对地球造成不可逆转伤害的环境问题[2]。
因此,在面临能源危机的情况下,开发新的环境友好型替代能源已是刻不容缓的事情。
广义上的新能源包括风能、太阳能、水能、氢能等,它们普遍具有可再生的特点。
燃料电池是一种以氢能为主要能源的能量转换装置,以其清洁、高效的特点受到全世界的关注和重视,燃料电池产业也正高速而蓬勃的发展着[3]。
而燃料电池更是个中翘楚,其实际使用效率可达55 %至70 %,是普通火力和核力发电的数倍[4]。
目前燃料电池以电解质材料的不同大体可以分为五类,即碱性燃料电池(Alkaline fuel cell,AFC)、熔融碳酸盐燃料电池(Molten carbonate fuel cell,MCFC)、磷酸燃料电池(Phosphoric acid fuel cell,PAFC)、质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)和固体氧化物燃料电池(Solid oxide fuel cell,SOFC),各类燃料电池的典型反应如图1-1所示[5-6]。
Figure 1-1 Summary of fuel cell types with typical reactants 图1-1 燃料电池典型反应总结 1.2固体氧化物燃料电池(SOFC) 固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种有望为社会提供清洁能源并且提高能源效率的新型能源生产技术。
SOFC工作时安静且无污染,其固有的高效率导致温室气体排放量降低,能够显著缓解当下的部分环境问题。