摘要：日本大阪大学大学院工学研究科笠井秀明教授的研究小组，利用可解析各种元素量子运动状态称为“Hyper Naniwa”的量子第一原理计算，成功地设计出在300℃低温工作的固体氧化物燃料电池（sofc）用电解质材料。研究表明电解质内部的氧离子传导机理是基于量子隧道效应，研究还搞清楚了适合低温工作的材料及器件结构。

摘要：sofc阳极气体循环对sofc系统的性能有着很大的影响,气流引射器是实现该系统的关键设备。介绍了sofc阳极气体循环的气流引射器的设计思路,建立了适用于多组分气体的气流引射器模型,并对该气流引射器在变工况下的性能进行了仿真。仿真结果表明,该气流引射器有着良好的变工况性能,适用于sofc阳极气体循环系统。

摘要：钙钛矿结构氧化物因其优异的MIEC特性和催化性能,以及具有化学组成的选择灵活性和良好的稳定性等优点,成为最有前途和应用前景的固体氧化物燃料电池(sofc)阴极材料。目前,sofc的发展趋势是中低温化。但是,随着电池操作温度的降低,阴极极化损耗急剧增加,电池性能随之下降。考虑到中低温sofc对阴极材料的要求,钙钛矿型阴极的催化活性仍然较低。因此,钙钛矿型阴极的性能优化正在成为新的研究热点。文中综述了近年来钙钛矿阴极的性能优化研究的新进展,着重论述了元素掺杂、形貌调控以及浸渍改性等方式对钙钛矿阴极电化学性能的优化效果。

摘要：典型的固体氧化物燃料电池(sofc)由致密电解质、多孔阴极和阳极三部分构成。其中,电解质介于阴极和阳极之间,是一种具有全固态结构的氧化物陶瓷材料。电解质是sofc的核心部件之一,是电池工作温度和电池性能的决定性因素。目前,对于高温电解质材料的研究与应用已经相对成熟。但是,在电池高温运行条件下,会导致电极和电解质界面反应、密封困难及使用寿命变短等问题。因此,sofc电解质的发展逐渐趋向于中温化。但随着工作温度的降低,电解质欧姆阻抗(Ro)势必增大,使得电池的电导率下降。基于此,电解质在中温下的性能提升以及优化近年来备受关注。文中综述了几种不同类型的氧离子导体电解质最新研究进展,并论述了sofc中低温运行条件下电解质性能提升的主要优化策略。

摘要：基于固体氧化物燃料电池(sofc)的烃类原位重整供氢技术是重要的分布式和小型化制氢方案。传统镍基重整催化剂在烃类重整过程中,原料中微量的硫化物即可使催化剂中毒失活,严重时还可能造成巨大的安全隐患。本文梳理总结了催化剂硫中毒的机理,简述了天然气、液化石油气、液态烃重整原料中硫化物的组成和含量,重点分析了已报道的用于重整反应的抗硫催化剂并总结了有效可行的催化剂抗硫方案,并从重整制氢催化剂的硫中毒机理指导高效抗硫催化剂的开发。最后,文章指出,重整催化综合性能的提升、重整原料的预处理和重整反应器设计等综合抗硫策略也是重要的研究方向。

摘要：多孔介质燃烧技术是实现低热值气体稳定燃烧、清洁利用的有效解决方案。为了观测不同背压下多孔介质燃烧器的燃烧特性、考察火焰的稳定性,掌握其系统流动和阻力损失特性分布规律,进而实现系统装置结构的优化设计和高效运行,搭建了泡沫陶瓷多孔介质燃烧装置实验台,分别进行了无背压以及两种不同背压工况下燃烧器的冷态阻力和热态燃烧特性实验。结果表明:1多孔介质极强的热回流作用能对预混气体进行有效预热,易获得稳定火焰,燃烧当量比较之于传统燃烧器要小。且烟气中污染物含量远低于国家标准;2泡沫陶瓷的摩阻系数随空气流量增大而减小。且降幅逐渐趋缓;3空气低流速时,流动阻力项以黏性项为主,摩阻系数与流量呈反比关系;4随着空气流速增大,流动阻力项以惯性项为主,摩阻系数主要受泡沫陶瓷粗糙度及陶瓷缝隙的影响;5导入二次空气后多孔介质燃烧器能够达到的最小当量比远小于未加入二次空气时的最小当量比,与传统燃烧器相比极大地拓宽了当量比的范围。

摘要：当前热电联供技术优化方法,仅分析储能和发电装置的关系,导致优化后的热电联供技术,在环境温度和负荷率影响下,热电联供热力性能较低,为此提出考虑电气转换及储能一体化的sofc热电联供技术优化。分析电堆电化学反应,确定sofc产生的能源指标;依据sofc电堆电化学反应计算结果,建立电气转换及储能一体化的sofc热电联供系统模型结构,根据sofc热电联供系统运行流程,分析sofc发电装置、储能设备、热能处理设备之间的工作互通关系;基于分析结果,确定OFC热电联供技术优化目标,设计目标函数和最大装机容量约束并求解,实现sofc热电联供技术优化。实验结果表明:在环境温度和负荷率影响下,考虑电气转换及储能一体化的sofc热电联供技术优化方法,优化后的热电联供热力性能更高。

摘要：电池堆是固体氧化物燃料电池（sofc）的核心部件,其性能直接决定了sofc是否能够商业化。中科院宁波材料技术与工程研究所燃料电池研发团队经过几年来的研究,先后攻克了电池堆密封技术,设计了具有特殊结构的电池堆,并建了国内首条具有放大效应的电堆生产实验线,月产容量可达100 kW,相关技术申请发明专利8项，其中获得专利授权3项（专利授权号：ZL200710069012．X，ZL200810061478．X，ZL200910095328．5），PCT专利申请1项（PCT／CN201I／070472）。

摘要：设计了一个材料科学与工程专业本科教学的综合实验并将其应用到教学中——平板式固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cells,sofc)的构建以及性能测试,建立基于固体氧化物燃料电池用阳极材料、电解质和阴极材料的合成、表征及性能测试的综合性实验。通过查阅文献、确立合成路线、材料合成、sofc制作、表征与测试等内容,使学生了解目前sofc中常见的阴极/阳极/电解质材料种类、合成与制备、电池的构筑以及性能的测试方法。在教学设计与实施过程中以学生主动探索为主体,教师引导为辅助,锻炼学生的检索文献、设计实验和实验操作的能力,培养学生的创新思维、科学探究和团队协作的能力。

摘要：日本三菱重工于1984年开始开发固体氧化物燃料电池（sofc）技术,于1986—1989年与东京电力株式会社合作研制管式sofc电池堆,于1991年运行了1kW的sofc电池堆，运行时间1000h。1993年,三菱重工研制新型1kW的sofc电池堆成功,运行3000h。1996年,10kW常压sofc连续运行5000h。1998年3月,三菱重工与电力开发株式会社合作，运行高压10kW级sofc系统，sofc阳极为NiO／YSZ，阴极为LaCoO3。设计参数为：（1）最大输出功率21kW；（2）效率35％；（3）燃料利用率75％。到1998年年中，运行4000h，功率输出稳定，千小时性能降低1％～2％。