固体氧化物燃料电池SOFC清洁高效的能源技术

本文介绍了固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种清洁高效的能源技术,能够将燃料的化学能直接转化为电能 。
问题一:什么是固体氧化物燃料电池(SOFC)?
答案一:固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种能够将燃料的化学能直接转化为电能的电化学装置,而无需燃烧过程产生热能 。
问题二:SOFC的工作机制是什么?
答案二:SOFC的工作机制基于两个关键半反应:氧化反应和还原反应 。在氧化反应中,燃料在阳极表面氧化成氧化物,释放出电子和氧离子 。在还原反应中,来自外部电路的电子与氧离子在阴极表面结合 , 生成水和热能 。这些半反应共同构成了SOFC的工作机制,通过外部电路驱动电子从阳极流向阴极,实现电能的产生 。
问题三:SOFC的电解质是什么材料构成的?
答案三:SOFC的电解质通常由固体氧化物材料构成,如氧化钇稳定的氧化锆、氧化钡稳定的氧化锆等 。这些材料在高温下表现出良好的离子传导性能 , 使得氧离子能够在电解质中自由传导,实现电化学反应 。
问题四:SOFC的优势有哪些?
答案四:SOFC具有温室气体排放量低、使用燃料的灵活性、价格实惠的催化剂和显著的电化学反应速率等优势 。此外,SOFC的高工作温度还使得可以利用底部循环中产生的高品位热量来发电 , 提高能源效率和火用效率 。
问题五:SOFC在三联产或热电联产系统中的应用有什么好处?
【固体氧化物燃料电池SOFC清洁高效的能源技术】答案五:在三联产或热电联产系统中应用SOFC可以将能源效率和火用效率分别提高80%和60% 。通过采用不同的分析方法,可以对由使用不同燃料并与各种底部循环耦合的SOFC组成的混合系统进行研究,进一步提高系统的效率和性能 。

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