影響燃料電池性能指標的具體因素?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年10月22日  

固體氧化物燃料電池(SOFC)的理論效率比MCFC和PAFC低。但高溫SOFC的極化低,電壓損失主要受元件的歐姆損失控制,陰極歐姆極化是最主要原因。盡管電解質和連接器的電阻率高,但其路徑短.而陰極的導電路徑很長。

1、壓力的影響

與MCFC和PAFC一樣,提高壓力可以提高SOFC的性能。

2、溫度的影響

在800℃時,電壓-電流密度曲線的斜率增大,主要原因是電解質離子電導率顯著降低,歐姆極化升高。相反,在1050℃時,歐姆極化降低,電池性能提高。

3、氣體組成及利用率的影響

3.1氧化氣體

與其他燃料電池一樣,用純氧代替空氣時,SOFC的性能提高。

3.2燃料氣體

燃料氣體組成對SOFC理論開路電壓的影響由O/C原子比和H/C原子比確定。

4、其他因素的影晌

4.1雜質的影響

煤氣中常見的雜質有H,S,HCI和NH,.4000mg/m'NH,對SOFC無影響,2mg/耐HCI在400h運行期間也基本無影響,1.5mg/襯H,S對SOFC的性能有顯著影響。繼續(xù)實驗證明,如果從燃料中去除HZS,SOFC的性能恢復正常。而且保持NH,4000mg/m',HC12mg/m3,將HZS質量濃度降至0.15m擴m3m,對SOFC性能無影響。

4.2電流密度的影響

SOFC的電壓損失由歐姆損失、活化損失和濃度損失構成,它們隨電流密度的增加而增大。

4.3壽命

電池堆壽命是SOFC的一個主要向題。任何燃料電池要實現(xiàn)商業(yè)化,都必須保證相當?shù)氖褂脡勖?。AES型設計比PST設計功率密度增加近1/3,25kWAES型SOFC電池堆運行13000h,千小時電壓損失不超過0.2%

5、中溫SOFC

中溫SOFC是指工作溫度60()一800℃的SOFC。降低SOFC的運行溫度,可以使用價格較為低廉的材料,配套設備的要求和成本也隨之降低。由于電極和電解質界面組分相互擴散,高溫SOFC的壽命受很大限制。低溫可消除界面擴散現(xiàn)象,提高SOFC壽命。

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