今天從哈爾濱工業(yè)大學獲悉,由該校孫克寧教授及其科研團隊完成的“中溫固體氧化物燃料電池的集成研發(fā)”項目在燃料電池研究方面獲得突破。在黑龍江省科技廳日前組織的成果鑒定中,專家組認為,該項目獨立開發(fā)出的“流延共燒結技術”實現(xiàn)了我國在固體氧化物燃料電池大面積電池基片制備核心技術方面的突破,單體電池的功率及功率密度等方面技術達到國際先進水平。
固體氧化物燃料電池是通過電化學反應將燃料的化學能直接轉化為電能的電化學裝置,被稱作第四代燃料電池。與傳統(tǒng)熱機相比,固體氧化物燃料電池具有能量轉化效率高、燃料適用性廣、環(huán)境污染小、全固態(tài)、模塊化、成本低、節(jié)能減排等優(yōu)點,發(fā)電效率可達60%以上,進行熱電聯(lián)供后效率可達80%以上。固體氧化物燃料電池技術的發(fā)展對優(yōu)化能源結構、減少環(huán)境污染、促進相關高新技術產業(yè)的發(fā)展等方面都有著積極的影響。
據孫克寧教授介紹,目前,制約燃料電池發(fā)展的主要瓶頸是其成本和使用壽命。對此,他們設計并發(fā)展了復合電極和梯度電極的結構,成功制備出高性能復合陰極、增大了三相界面的長度,大大減緩界面突變引起的性能損失;構造了抗積碳的新型固體氧化物燃料電池陽極材料;開發(fā)出的“流延共燒結技術”具有工藝流程簡單、成本低廉、耗能低和易于批量生產等特點;采用“流延法共燒結技術”組裝了尺寸100mm×100mm的單體電池,同時將以前1000℃以上才能發(fā)電的工作環(huán)境溫度降至750℃,避免了電極燒結導致衰減快、電極與電解質界面發(fā)生反應、電池組件熱膨脹特性不匹配、金屬連接材料腐蝕等常見問題。相應結果發(fā)表在國際知名期刊《電化學通訊》、《電化學學報》、《電源技術》等雜志上,并獲得授權國家發(fā)明專利5項。
