微管式中温固体氧化物燃料电池的制备与性能研究

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种能量转化效率高、燃料易得且环境友好的新型能源技术，但由于制备工艺复杂、成本昂贵而限制了它的实际应用。本课题针对SOFC的固有技术问题，提出一种新型微管式固体氧化物燃料电池及其制备方法：首先基于聚合物溶液相转化诱导原理制备出由一致密电解质薄层（电解质膜）和一多孔层构成的电解质微管；在多孔层内沉积金属催化剂构成SOFC阳极；最后在致密电解质膜表面通过溶胶凝胶法涂覆多孔阴极。这样制成的微管式SOFC，由于致密电解质膜与多孔电解质支撑结合紧密，可降低电池内阻，且不会开裂或剥落，具有很好的抗热冲击性能；单位体积内拥有更大的电极面积，可提高电池输出功率；制备过程不需要昂贵设备，可大大降低电池成本。为降低电池操作温度，本课题以Ce0.8Sm0.2O1.9为电解质、Ni-Ru为阳极催化剂，Sm0.5Sr0.5CoO3为阴极，并着重研究以H2为燃料时的电池性能。