固体氧化物燃料电池阳极材料研究进展
SOFC
平板式结构
德国西门子公司、美国 Z-tek 公司和日本富士电机 公司等机构正在大力研制一种平板式 SOFC 。这种电 池由阳极／电解质／阴极构成的薄片状电他及薄的带 筋洞的双向板联接体按顺序依次排列而成，如图所示, 由于厚度大于200m的单个电池可能起自支撑作用， 联接体两面的筋洞构成了氧化剂气体及燃料气的通道， 并作为双向气体的分离器。平板式设计允许几种不同 方式将气体输入、导出燃料电池。
目前 SWPC 电池的预期寿命为 l0 年，未来商品化 50FC发电系统的寿命预计达到10一20年。 此外，该公司为了降低制造成本和提高电池组的输 出功率密度，已用空气极支撑结构替代多孔支撑管 结构。除了 SWPC 和日本的几家公司外，国际上 SOFC 的研发主流是中温 SOFC 电池组的研制与新 材 料 的 开 发 。 加 拿 大 的 Global 热 电 公 司 在 中 温 SOFC研发领域具有举足轻重的地位。 Global的研 发方向为中温平板型 SOFC，主要面向分散供电、 家庭热电联供市场。
高温下可以允许使用不纯的燃料气体，使 SOFC 与洁 净煤发电技术可以结合起来， FC 反应释放的热量可 以供煤气化和烃类合成所需的能量。 燃料的纯度要求不高使 FC 在使用诸如柴油、甚至煤 油等重燃料操作方面极具吸引力。以天然气为燃料的 发电厂则完全可以免去脱硫系统。
• 电解质稳定：固体电解质通常很稳定，固体电解质 的组成不随燃料和氧化剂的组成而变化的。由于没有 液相的存在，避免了腐蚀和电解液泄漏的发生。
氧离子在氧浓度差和电位差作用下，通过电解质中的 氧空穴定向迁移，到达阳极后与燃料发生氧化反应。
或CH4为燃料时：
总的反应：
SOFC的优点： •工作温度高（800~10000C）：高温可以保证燃料 的快速氧化，且不需要昂贵的电催化剂；SOFC的 工作电压可以达到理论开路电压的 96% ，少量的 电压损失是由于电解质内存在少量的电子电导和 连接不紧密引起的。由于不存在电阻压降，SOFC 具有很高的工作电流密度。 • 燃料多样化：由于SOFC是基于氧离子而不是基 于任何来自燃料气的其它离子传输导电的，原则 上任何气体燃料都是可以的，如 H2 ， CH4 ， CO 等。
固体氧化物燃料电池的发展现状和前景
固体氧化物燃料电池的发展现状和前景1. 引言说到固体氧化物燃料电池（SOFC），有点像在讲一个刚出道的明星，虽然现在还不算大红大紫，但潜力可不小哦！想象一下，一个能安静地把化学能转化为电能的家伙，不用噪音、不用汽油，只要靠氢气或者天然气就能工作，真的是个环保小能手。
今天我们就来聊聊这个新星的发展现状以及未来前景，保证让你开开眼界，哈哈！2. 发展现状2.1 技术进步现在的SOFC技术可是越来越成熟，真是“金鸡报晓”的感觉！早期的燃料电池在效率和耐用性上都存在不少问题，但随着科技的进步，材料科学的飞速发展，这小家伙的性能也跟着水涨船高。
现在的固体氧化物燃料电池效率能达到60%甚至更高，简直可以和传统发电方式一较高下，毫不逊色。
研究人员用高温电解陶瓷材料替代了原来的金属材料，结果就像“柳暗花明又一村”，不仅降低了成本，还提高了电池的稳定性。
听起来是不是很让人期待？2.2 应用领域而且，SOFC的应用场景可真是不少，从小型设备到大型发电站，几乎无所不能，像个“万金油”。
比如在住宅区，SOFC可以直接为家庭供电、供暖，这样一来，不仅省电费，还能减少温室气体排放，真是一举两得！还有在一些偏远地区，尤其是没有电网的地方，SOFC也能大展拳脚，帮助人们解决用电难的问题，真是“雪中送炭”。
而且，它还可以与可再生能源结合，比如太阳能和风能，这样一来，SOFC就像“鱼和熊掌可以兼得”的美妙选择。
3. 前景展望3.1 市场潜力未来的SOFC市场可谓是“潜力无穷”，行业分析师预测，未来十年这个领域的市场规模将翻番，简直就像过年时的烟花，越放越亮。
随着各国对绿色能源的重视，很多地方都开始投入大量资金用于燃料电池技术的研发，相关部门支持、利好一波接一波，真是春风得意马蹄疾。
这个时候，如果你还是在犹豫是不是要投资相关行业，恐怕就要“吃亏在眼前”了。
3.2 挑战与机遇当然，事情也不是那么简单，SOFC虽然前景大好，但仍然面临一些挑战。
固体氧化物燃料电池中的阳极电化学过程数学模拟研究
《 陶瓷学报） ｏ １ ２ ｌ 年第 １期
ＳＦ Ｏ Ｃ电
殳 计和优化具有一定的参考价值。
＝ ｉ ｐ ｄ
（） ５
２ 数 Байду номын сангаас模 型的建立
阳极催化层 中的燃料反应气体 的气相扩散及产 物的气相扩散遵守所有流体流动的基本规律 ： 质量守
数值计算求解 ， 而无法得到解析解 。 增大阳极孔隙率 ｓ可提 高多孔 电极 中的有效气体扩散系数 。 当阳极较 薄时 ， 阳极的总极化电阻 与单位体积内的电化学活性 区的面积 Ａ成反 比 ， 增大阳极的电化 学活性 区的面 积有 利于降低其总极化电阻。该数学推演结论对 阳极 的优化制备具有重要的参 考价值 。 关键词 固体氧化物燃料 电池 ， 阳极 ， 学模型 ， 数 偏微分方程 ， 孔隙率
ＳＦ Ｏ Ｃ的 电化学反应产物气体快速高效地排 出电池
内部 ， 使燃料气体能够连续均匀的供给催化剂层 ， 这
动力学参数 ，可计算得出有关气体扩散层与催化剂 层中的气体质量分数分布等参数。气体在扩散层和 催化层 中的扩散行为表现为 Ｐ ｉｅｌ 粘性流动和 ｏｓ ｕ ｅ ｓ ｎ Ｋ ｕ ｓ 流动 ，可 以使 用 ｓ ｆ － ｘ ｅ ｎｄｅ ｎ ｔ ａ Ｍａｗ ｎ方程来描 ｅｎ
对于提高整个 电池整体性能显得至关重要 。而要做
到这一点 ， 就需要对 Ｓ Ｆ Ｏ Ｃ阳极内部的动态过程开展
深入的研究。本文针对平板式 阳极支撑型（ 电解质薄
层化 ） ｒ — Ｓ Ｆ 的 ｒ Ｏ Ｃ的多孔扩散电极 ， 通过气体扩散
述， 当气体通道孔径较小时 ， 主要表现 为 Ｋ ｕ ｓ 扩 ｎｄｅ ｎ 散 ［ 。 电极 催 化 层 中 的 电化 学 反 应 通 常 使 用 １ 删 Ｂ ｔ ｒｖｌ ｅ ｕ ｅ ｏ 方程来描述 ， ｌ— ｍ 根据数学模型可以讨论电
固体氧化物燃料电池的工作原理和改进方法
固体氧化物燃料电池的工作原理和改进方法固体氧化物燃料电池（solid oxide fuel cell, SOFC）是一种高效、环保且具有广泛应用前景的新型电化学装置。
SOFC通过将燃料（如氢气、甲烷等）和氧气直接反应产生电能，相对于传统热力发电，它的效率更高、排放更少；与传统电池相比，它的运行温度更高，能适应更复杂的环境。
本文将就SOFC的工作原理进行简述，并介绍现阶段SOFC研究中面临的问题及改进方法。
一、SOFC的工作原理SOFC是一种在高温（800~1000°C）下工作的氧化还原电池，其基本结构为：阳极-电解质层-阴极。
在电解质层的两侧分别放置阳极和阴极，其中阳极一般是一种氧化物（如La0.8Sr0.2M0.97Fe0.03O3-δ），阴极一般是金属（如银）。
电解质层一般采用氧离子导体（如ZrO2），它在高温下可以使氧离子在阳极和阴极之间传输。
SOFC的工作原理是：氢气在阳极表面经过水蒸气重组反应（H2+H2O=2H2O+2e-），然后形成氧化物离子（O2-），它们通过氧离子导体穿过电解质层至阴极表面，并与氢离子（H+）反应，产生水和电子（2H++O2-+2e-=H2O）。
电子由外部电路流回阳极处，完成电流的闭合。
总反应方程式为：2H2+O2=2H2O。
二、现阶段SOFC研究中的问题尽管SOFC具有高效、环保等优点，但在应用过程中仍面临一些问题，主要包括：1.热膨胀问题：SOFC在高温下工作，热膨胀会导致电解质层和阴阳极之间的胶接失效，造成电池寿命缩短或失效。
2.电解质掺杂问题：SOFC中的电解质掺入一定量其他离子，能够提高电解质的电导率和稳定性。
但是这种掺杂过程需要高温下进行，增加了制造成本。
3.阴极催化剂活性下降问题：SOFC阴极的常用材料是银、铂等贵金属，成本较高，同时阴极催化剂还容易受到CO或其他化学物质的中毒作用，活性下降。
三、现阶段SOFC研究的改进方法针对以上问题，目前的SOFC研究方向主要有以下改进方法：1.采用新型材料：目前，研究人员尝试采用一些新型材料来替代常用的电解质、阴阳极等材料。
固体氧化物燃料电池技术进展及其在汽车上的应用
固体氧化物燃料电池（SOFC）作为一种高效的、可再生的能源转化技术，有着广泛的应用前景。
它可以从燃料（如氢气、煤气、天然气等）中产生电能，且可以更有效地利用燃料能量，大大减少CO2排放。
因此，它在汽车上的应用越来越受到重视。
SOFC的原理是由一种称为固体氧化物的材料来发电，其工作温度可达到700℃，具有良好的电化学性能和可靠的安全性能。
它可以将燃料中的能量直接转化成电能，无需经过复杂的机械过程，因此能够实现高效率的能量转换。
此外，由于其温度较低，比其他燃料电池技术（如燃料电池）更加安全，对环境污染也要少得多。
此外，SOFC电池可以实现形成热电联产，在一个系统中同时产生电能和热能，同时满足高效热能和电能的需求，实现节能减排。
这使得SOFC电池在汽车上的应用变得更加有意义。
此外，SOFC电池技术也可以用于发电车、混合动力汽车等车辆上，通过对汽车电网的改造，能够提高汽车的整体能效，提高汽车的行驶距离，同时也可以有效减少汽车排放的污染物。
SOFC是目前最具前景的新型燃料电池技术，它可以实现高效、可再生的能源转换，而且安全可靠，对环境污染也有很大减少。
因此，在汽车上的应用越来越受到重视，SOFC电池技术将会发挥其独特的优势，为汽车的发展做出重要贡献。
固体氧化物燃料电池研发取得新结果
开麦林教授的研究得到了业内肯定， 但也遇到一些竞争对手。 美国一家公司为了提高薄 膜太阳能电池的吸光效率， 将硅基层表面镀上纳米级凹凸不平的粗糙结构， 这样的电池除了 能够吸收红外线外，还能吸收所有的可见光，但光能转化效率的潜能目前还没有得到证明。 另外 ，美 国埃姆斯 实验室 也在研制 光学 晶体的 薄膜太 阳能 电池 ，只不过 是非 晶硅 的，他 们用铟锡氧化物层取代硅基层， 并在铟锡氧化物层 内刻有许多极小的硅柱组成的矩阵。 但是 他们的太阳能电池最多只能将转化效率提高 １％ ５ ，唯一的优势在于 电池只有 ０５ｍ ．ｐ ，因而耗 材 更少 ，价格 更便宜 。 固体氧化物燃料电池研发取得新结果 从欧盟 Ｆ－ ＯＣ ０ Ｐ６ＳＦ６ ０项 目组 获悉 ，荷 兰能源 研究 中心 （ｎｒ ｙＲ ｓａｃ ｅ ｔｅｏ ｈ Ｅｅ ｇ ｅｅｒｈＣｎｒ ｆｔｅ Ｎ ｔｅｌｎ ｓ ｅ ｈｒａ ｄ ）采用大连化物所程谟杰研究员研制的新阳极材料作为阳极功能层，成功制备 出性 能指标超 过先前 的 电池 ，在 ８０ ０ ℃下氢燃 料 的电池 面 电阻降低 到 ０ １Ｄ．ｍ，在 ６ ０Ｃ ．６ ． ２ ｃ ０ ￣ 下 氢燃料和 甲烷燃料 的 电池 面 电阻分别降低 到 ０ ４ ．９和 ０ ５Ｑ．ｍ，提前达 到项 目计划 的 电 ． ｌ ｅ２ 池性 能指标要 求 。 固体氧化物燃料电池技术是节能减排的新能源技术。 近年来发达国家大力投入支持低成 本 、高稳 定性 和高可 靠性 的固体氧化 物燃料 电池技 术研发 。ＳＦ ６０是欧 盟 Ｆ－ ＯＣ ０ Ｐ６框架下 的 个 集成项 目，以分布式 能源系 统应用 为 目标 ，研 发在 ６０ ０ ℃下发 电的新一 代固 体氧 化物燃 料 电池的材 料、部件 和 电池堆 等技术 。该项 目由欧洲 国家研 究所 、著名大学 和产业 化公 司等 ２ ３个研究伙伴 以及加拿大和中国 ３个研究伙伴共同开展研发，大连化物所主要参加 了阳极 材料 、阴极材 料和 电池集成 等课题 的研究工 作 。 超声波摄像元件薄膜试制成功 东京大学研究院工学系研究科副教授染谷隆夫及该校 国际产学共同研究 中心教授樱井 贵康的研究小组在 ＩＤ ０ 上宣布， ＥＭ ０８ ２ 试制出了以格子状排列制成超声波收发元件的柔性摄 像元 件 薄膜 。 该薄膜是通过将采用并五苯有机半导体的有机 ＦＴ薄膜及超声波收发元件阵列薄膜粘 Ｅ 贴在一起而形成的。该薄膜的尺寸为 ２ ｃ 见方。可在其上面横、纵分别配置 ８ ５ｍ 个单位尺寸 为 ５ｍ×ｌｍ ｍ Ｏｍ的超声波 收发元 件 。 超 声 波 收 发 元 件 是 通 过 利 用 一 种 绘 图 仪 ， 从 名 为 “ＰＤ （ ｉｚｅ ｅｔ ｉ Ｖ Ｆ ｐ ｅｏ ｌｃｒ ｃ
氨燃料固体氧化物燃料电池性能研究进展
氨燃料固体氧化物燃料电池性能研究进展
倪士栋;魏胜利;杜振华;马万达;路品智
【期刊名称】《精细化工》
【年(卷),期】2024(41)4
【摘要】氨(NH_(3))是一种零碳燃料,也是富氢载体,具有较大储运优势。
固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种清洁高效发电装置,在分布式发电、热电联供、储能调峰等领域有广阔应用前景,NH_(3)可直接用作SOFC阳极燃料以实现高效、清洁、低成本发电。
该文简介了质子传导型和氧离子传导型氨SOFC的工作原理,电解质、电极材料的选择以及NH_(3)在阳极的分解过程,总结了氨SOFC的实验研究现状,以单电池最大功率密度为评价指标,综述了不同电解质/电极材料、电解质厚度、工作温度、电池结构类型等因素下2种传导类型的氨SOFC的性能表现,并分析了造成电池性能差异的原因,介绍了氨SOFC目前面临的挑战。
最后,对氨SOFC未来研究方向、热电联供系统的应用进行了展望。
【总页数】11页(P750-760)
【作者】倪士栋;魏胜利;杜振华;马万达;路品智
【作者单位】江苏大学汽车与交通工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM911.4
【相关文献】
1.壳聚糖-甘氨硝酸盐法铋掺杂固体氧化物燃料电池阴极材料性能研究
2.固体氧化物燃料电池镍基阳极积碳机理及性能提升策略研究进展
3.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
4.煤气化燃料电池联合系统中固体氧化物燃料电池堆性能
5.以氨为燃料的管式固体氧化物燃料电池研究
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碳基燃料SOFC阳极材料研究进展
孙春 文 ，孙 杰 。，杨 伟 ，马朝 晖 ，李 帅 ，仙存妮 ， 王少飞 １，２，肖睿娟 ，施思齐 ，李 泓 ，陈立泉 ，
（１．中国科学院物理研究所北京凝 聚态物理 国家实验室 ，北京 １００１９０； ２．中国科 学院清洁能源研究重点实验室 ，北京市新能源材料 与器件重点实验 室 ，北京 １００１９０；
２０１３年 第 １５卷第 ２期 ７７
１．１ 固体 氧化 物燃 料 电池基本 的 工作原 理
和空气室氧化学势差 的驱动 ，氧离子迁移通过电解
图 １示意地描述 了固体氧化物燃料电池的工作 质 到达 阳极 ，按 下 面 的反应 方 程式 被 燃料 的氧 化反
原理 。从阴极侧开始，分子氧得到电子首先被还原 应所 消耗 。
３．中国人民解放军防化学 院，新能源 与能源安全实验室 ，北京 １０２２０５）
［摘 要】 固体 氧化物燃 料电池 （ＳＯＦＣｓ）是一类 可 以将燃料 气体 的化学能 以高效而环境友 好的方式 直接转化 为电能 的电化学反应器 。最 近的研究趋势是发展可 以直接 电化学氧化碳氢化合物燃料 （如天然气 ）的电池 ，但 是使用碳 氢化合物作 为燃 料时 ，目前最常使用 的镍．氧化钇 稳定 的氧化锆 （Ｎｉ ｓｚ）金属 陶瓷 阳极 材料具有易 积碳 和硫 中毒 的缺点 。因此 ，研究在燃料 气氛下具 有混合离子 电子电导 的替代 阳极材料显得尤 为必要 。综 述了 以碳基燃料工作 的ＳＯＦＣｓ阳极 材料研究 的一些进展 ，并展望本领域在未来的发展趋势。 【关键词】 固体氧化物燃料 电池 ；阳极材料 ；碳基燃料 ；抗积碳 ；抗硫 【中图分类号】 ０６２１．２５ ［文献标 识码】 Ａ 【文章编号】 １００９—１７４２（２０１３）０２—００７７—１ １
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以满足 阳极对 电导率 、 电催化性 、 学稳定性 、 化 导热 性、 微观结构和热膨胀系数等的要求 ， 还可 以使碳沉 积和硫 中毒的影响降至较低程度 。Ｎ 由于具有催化 ｉ 氢气氧化和碳氢化合物重整的电化学性能 ， 而被视为 金属陶瓷复合材料的首选金属［ ２ １ 。它与电解质材料形 成的复合材料可与电解质在热 力学性能上进行 良好
杂， 因此许多研究者都在探究电池中这一组元的性质
及其加工过程如何影响电池的性能。
１ ＯＦ Ｓ Ｃ对 阳极材料 性能的要 求
在ＳＦ Ｏ Ｃ中 ，阳极是燃料气体 （ Ｈ 或碳氢化合
物） 的氧化反应发生的场所 ， 因此用于制 备阳极的材
料需满足＿定要求。Ｓ Ｆ Ｏ Ｃ的阳极对于材料的要求妞下：
对阳极材料的性能提出了进一步要求 。碳氢化合物 （ Ｃ 如 Ｈ ）可 以直接作燃料 ，或 者与水蒸气混合在
响。实际上 ， ｉ Ｎ 基阳极也有一些缺陷 ， 它容易被硫毒
化， 并且可 以催化生成碳纤维的反应【 而这会导致 同 ，
碳沉积 ， 从而使镍粒子分散 。另外它会与一些含 Ｌ ａ
的电解质发生反应【 而且 Ｎ 颗粒在长期高温运行 ７ 】 ， ｉ
后发生的团聚现象也是此类材料的缺陷之一。 目前已经研究出一些方法来弥补这些缺陷。 其中 之一是降低 电池运行温度 。 Ｙ Ｚ电解质和 Ｎ／ Ｓ 在 Ｓ ｉ Ｚ Ｙ 阳极之间插入掺杂 ＹＯ 的 Ｃ Ｏ （Ｙ ） 。 ｅ 。 Ｏ 中间层所制得 Ｃ 的 电池可以直接氧化 Ｃ－，在 ６ ０ 其功率密度为 Ｉ ｈ ５ｏ Ｃ
（） ２必须有足够的电子电导率 ， 以降低有效 电阻 ；
（） ３ 由于 Ｓ Ｆ Ｏ Ｃ要经受热循环 ， 因此 阳极材料须 在高温还原气氛 中保持化学稳定 ， 物相稳定和微观结
ＳＦ） Ｏ Ｃ 属于第三代燃料电池 ， 中高温运行条件下 是在 直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效率 、 环境
２ ＯＦ 阳极 材 料 Ｓ Ｃ
通常 ， Ｈ 被认 为是燃料 电池的首选燃料气体 ， 但
（） １ 阳极的主要功能是作为 电催化剂 ， 催化通过
电解质传递过来的氧离子与燃料之 间发生的氧化反
收稿 日期 ：０１０—９ ２１—３０ 通讯联系人 ： 忻 ，－ ａ： ａｓ １ ａｏ ． 刘 Ｅ ｍ ｉ ｍ ｒ ３ ＠ｙｈｏ ｎ ｌ ６ ｃ
第３ ２卷第 ３ 期 ２ １ 年 ９月 ０１
《 陶瓷学报》
Ｊ ０ＵＲＮＡＩ ＯＦ ＣＥＲＡபைடு நூலகம் Ｉ ， ＣＳ
Ｖｏ ． ２． １ ３ Ｎｏ． ３ Ｓｅ ２０１ ｐ． １
文章编 号：０ ０ ２ ７ （０ １ ０ — ４ ３ ０ １０ － ２ ８２ １ ）３ ０ ８ — ８
固体 氧 化 物燃 料 电池 阳极材 料 研 究进 展
《 陶瓷学报） ０ １年第 ３期 ） １ ２
是由于 Ｓ Ｆ Ｏ Ｃ的运行温度较高 ， 碳氢化合物燃料也可
以被直接利用。 这一点十分重要 ， 因为在未来 ， 大部分
过程 中由于其会与阳极之间发生强烈的相互作用， 这
种液相烧结现象会对材料的电化学性能造成不 良影
Ｈ 来 自重整天然气 、 ２ 液态碳氢化合物或煤炭气化 ， 所 以燃料的直接利用技术有着巨大的效率优势 ， 而这也
中图分类号 ： Ｑ１ ４７ 文献标识码 ： Ｔ ７ ．５ Ａ
应， 电化学反应所产生和消耗的电子通过外部电路进
０ 引 言
固体氧化物燃料电池（ｏｉＯ ｉ ｕｌ ｅ ， Ｓ ｌ ｘ ｅ ｅ Ｃ ｌ 简称 ｄ ｄＦ ｌ
行输送 ， 从而产生 电流 ， 阳极材料必须具备对于 因此
某些具体反应的较高 电催化性能 ；
友好地转化成电能的全固态发 电装置 。 从可持续发展 角度来看 ，Ｏ Ｃ极具发展前景 ，被普遍认 为是在未 ＳＦ 来会得到广泛应用的一种燃料 电池 。 阳极是 Ｓ Ｆ Ｏ Ｃ的关键组件 ， 因为它为蕴藏在燃料 中的化学能转化为电能的过程提供了反应界面。 通常 来说 ， 阳极包含着 由具有一定渗透Ｊ 陛的金属或混合导 电氧化物材料 、 氧化物 电解质以及孔隙三部分所构成 的三相界面。在多孔结构 中的传输反应网络较为复
刘 忻
（ 上海交通大学机械与动力工程 学院燃料 电池研 究所 ， 上海 ２０ ４ ） ０ ２０
摘 要
主要对 Ｓ Ｆ Ｏ Ｃ阳极材料的最新研究进展进行综述。 先介绍 了 Ｓ Ｆ 阳极材料 的基本要求 ， 首 Ｏ Ｃ对 而后对 目前各种阳极材料在性 能方面的优势和不 足进行 了比较 ， 其中较为详细地 介绍 了传统的金属陶瓷阳极 和新型 的钙钛 矿型阳极 的研究进展情况 ， 最后对阳 极材料的未来发展 方向进行 了展望 。 关键词 固体氧化 物燃 料电池； 阳极 ； 陶瓷 ； 矿 金属 钙钛
（） ７在开 发新材料的时候， 除了以上要求外， 还要 考虑其性能的可重复 陛、 成本等因素。 ＳＦ Ｏ Ｃ中温化是 目前的主要研究方向 ， 而中温运 行的 Ｓ Ｆ Ｏ Ｃ需要新的阳极材料 以与中温 电解质相配 合。 一般来说 ， 电极材料的选择依赖于特定的电解质 ， 而合适的电极材料也会促进电解质的充分利用， 相关 的动力学机理在文献中已有过探讨Ⅱ ｌ 。
２１金 属 陶瓷复 合材料 ．
目前应用最为广泛 的 Ｓ Ｆ Ｏ Ｃ阳极材料是将具有 催化浯 陛的金属成分分散 到电解质材料基体中经烧
结而形成的复合材料 ， 简称金属陶瓷 （ ｅ ｅ） Ｃ ｒ ｔ。它可 ｍ
也有赖于较低的运行温度避免了碳沉积。 当用中温 电
解质 Ｃ Ｏ代替 Ｙ Ｚ时 ， Ｇ Ｓ 阳极的性能和稳定性会得到
构稳定 ， 包括不与 电解质、 电器发生相互作用 ， 集 保持
一
定孔隙率以降低浓差极化电阻 ， 保持良好的表面形
貌以减小与其它组元的接触电阻；
（） ４其热膨胀系数应与其他材料的热膨胀系数相
匹配 ， 从而保证接触界面的稳定 ；
（） ６ 对于阳极支撑的 Ｓ Ｆ ， Ｏ Ｃ 则要考察其机械强度；
０３Ｗ ／ ［ ．７ ｃ ｓ ｍ２。之所 以如 此 ， ｌ 既是 因为加 入了 Ｃ Ｏ层 ， Ｙ
ＳＦ Ｏ Ｃ系统 中进行内部重整 。 后者需要较高的运行温
度， 因为蒸气重整为吸热反应。 在实际操作 中， 通过外
部重整或者部分氧化 ，可 以为 Ｓ Ｆ Ｏ Ｃ提供碳氢化合 物、 氢气和一氧化碳的混合物。