新型陶瓷膜燃料電池應(yīng)用前景廣闊

我國“863”計劃固體氧化物燃料電池（SOFC）項目負(fù)責(zé)人、中國科技大學(xué)教授孟廣耀近日在接受記者專訪時透露：我國固體氧化物燃料電池研究已經(jīng)取得突破性進展，處于國際領(lǐng)先地位。

　　孟廣耀介紹說，牽頭承擔(dān)這項課題研究的中國科技大學(xué)固體化學(xué)和無機膜研究所經(jīng)過對新型中溫固體氧化物陶瓷膜燃料電池的長期研制，把陶瓷膜制備技術(shù)開拓應(yīng)用于SOFC的制作，把通常SOFC的高溫（1000～900℃）拓延到中溫階段（700～500℃）。目前這項研究已經(jīng)申報了11國家發(fā)明專利，其中4項已獲授權(quán)。

　　據(jù)專家介紹，燃料電池是舉世公認(rèn)的高效、便捷及有益于環(huán)境的綠色能源裝置。它利用物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時釋放的能量直接將其變換為電能，工作時需要連續(xù)不斷地向其供給活物質(zhì)——燃料與氧化劑。因為是將燃料通過化學(xué)反應(yīng)釋放出能量變?yōu)殡娔茌敵觯员环Q為“燃料電池”。燃料電池是利用水的電解的逆反應(yīng)的“發(fā)電機”，由正極、負(fù)極和夾在中間的電解質(zhì)構(gòu)成，其中負(fù)極供給燃料、正極提供氧化劑。中間是電解質(zhì)，如果電解質(zhì)是固體，就被稱為固體氧化物燃料電池，即SOFC。

　　據(jù)了解，普通的錳干電池的化學(xué)反應(yīng)物是事先存放在電池內(nèi)部的，電池向外供電時，反應(yīng)物質(zhì)被消耗卻得不到補充，反應(yīng)物質(zhì)一旦消耗空，電池就不能再繼續(xù)供電；對于蓄電池而言，則必須充入反向電流使其反應(yīng)物質(zhì)得到恢復(fù)，才能繼續(xù)工作。燃料電池則不同，因為氧化劑是從外部輸入的，只要它們得到了不斷的供給，燃料電池就可以源源不斷地向外供電。

　　孟教授介紹說，高溫固體氧化物燃料電池直接把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，不經(jīng)過中間環(huán)節(jié)，減少能量的損失，發(fā)電效率達(dá)45％以上，總發(fā)電率可達(dá)到85％以上。燃料使用面廣，余熱利用率高。他同時還指出，這種電池由于電解質(zhì)電導(dǎo)率不高，必須在高溫下操作，連接密封材料必須使用鉑等稀貴金屬，電池成本隨之大大增加。

　　據(jù)介紹，目前中國科技大學(xué)無機膜研究所已經(jīng)研制成功的新型中溫陶瓷膜燃料電池，是一種以陶瓷膜作為電解質(zhì)的燃料電池。電池部件薄膜化以后，降低了電池的內(nèi)阻，提高了有用功率的輸出，從而不需要高溫的條件實現(xiàn)了中溫化，操作溫度降到700～500℃。這種新型燃料電池繼承了高溫SOFC的優(yōu)點，同時降低了成本。

　　這種新型陶瓷膜燃料電池具有廣闊的應(yīng)用前景。孟廣耀說，這種燃料電池將是政府機關(guān)、銀行、醫(yī)院等重要單位的高可靠性備用電源，同時也可以在我國廣大的山區(qū)、海島、高原、邊防哨所等電網(wǎng)難以到達(dá)的地方使用。