质子传导型固体氧化物燃料电池材料及电化学性能研究进展

摘要

燃料电池(SOFC)是一种能够将化学能直接转化为电能的清洁能源转换装置,根据电解质材料传导离子的不同,可将电解质分为氧离子导体型和质子导体型两种,因而SOFC可分为氧离子导体SOFC(O-SOFC)和质子导体SOFC(H-SOFC).传统的高温O-SOFC已经发展多年,制备技术成熟,在高温下性能优越,但是随着电池工作条件往中低温发展,质子传导型固体氧化物燃料电池(H-SOFC)具有更低的工作温度、更小的活化能值和更高的电池效率,因而得到了研究者的广泛关注和发展.本文主要介绍了质子传导型固体氧化物燃料电池的结构、工作原理,并在此基础上着重分析了近年来质子传导型燃料电池的材料包括单相阴极、复合阴极、BaCeO3和BaZrO3形成的固溶体电解质、阳极改性以及性能优化等主要研究方向和发展趋势.分析了目前阳极和电解质种类少、阴极催化活性低的问题.