金属支撑型固体氧化物燃料电池研究现状与发展.pdf

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1、Vo1．4No4Apr．2009中国科技论文在线SciencepaperOnline第4卷第4期2009年4月金属支撑型固体氧化物燃料电池研究现状与发展孔永红，华斌，蒲健(华中科技大学材料科学与工程学院，材料成形与模具技术国家重点实验室，武汉430074)摘要：金属支撑型固体氧化物燃料电池由于柔韧性好、低电阻及便于电堆组装等优点，被认为是固体氧化物燃料电池(SOFC)发展的一个重要方向。从金属支撑型SOFC的发展背景出发，讨论了金属支撑型SOFC的优点，重点阐述了金属支撑型SOFC的发展现状，同时对目前研究较多的Fe—Cr基和Ni基支撑型SOFC进行了介绍，并评述了这2类金属支撑型S

2、OFC的制备方法、存在问题及发展趋势。在此基础上简要介绍了华中科技大学材料成型与模具国家重点实验室研究的有关工作，总结出该实验室镍金属支撑型SOFC制备工艺的优点，并对存在的问题及今后的研究重点进行了分析讨论。关键词：燃料电池；金属支撑；电解质；电性能中图分类号：TM911．4文献标识码：A文章编号：1673—7180(2009)04～0308—5Statusandfuturedevelopmentofmetal—supportedsolidoxidefuelcellKongYonghong，HuaBin，PuJianfCollegeofMaterialsScienceandEngi

3、neering,StateKeyLaboratoryofMaterialProcessingandDie＆MouMTechnology,HuazhongUniversityofScience＆Technology,Wuhan430074，China)Abstract：Metal-supportedsolidoxidefuelcells(SOFCs)areconsideredasapromisingSOFCduetotheirmanyadvantagesSUchasgoodflexility,lowresistanceandeasyassemblyoffuelcellstack．The

4、developmentbackgroundandadvantagesofmetal—supportedSOFCwereintroducedinthepresentpaper．TheresearchstatusWasanalyzedindetail．Efortsweremainlyputontwokindsofmetal-supportedSOFC：Fe—Crbasedalloy-supportedSOFCandNibasedalloy-supportedSOFC，andthefabricationtechnologiesandcorrelativeissueswerealsosumm

5、arizedandcommented．Furthermore，theworkaboutmetal—supportedSOFCinHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWaspresented．Atlast,theproblemsandresearchdirectionwerediscussed．Keywords：fuelcell；metalsupport；electrolyte；electricproperty能的全固态电化学装置，其主要由阳极层、电解质层和0引言阴极层3部分组成。在SOFC的制备中，通常需将某一固体氧化物燃料电池(Solid

6、OxideFuelCell，SOFC)组件制备成一定厚度，以达到支撑整个单电池的目的，是一种通过化学反应将燃料中的化学能直接转化为电单以SOFC支撑体类型而言，传统SOFC可以分为电解基金项目：武汉市科技攻关项[](200710321087)作者简介：孔永红(1985一)，男，硕士研究生通信联系人：蒲健，副教授，pujian@hust．edu．en第4卷第4期2009年4月金属支撑型固体氧化物燃料电池研究现状与发展309质支撑型和电极支撑型。早期SOFC主要以电解质为支SOFC的支撑体材料制备金属支撑型SOFC的研究备受撑体，为了达到支撑强度，所制备的电解质较厚，一般关注。由于金属材

7、料的特点，使得金属支撑型S0FC具在100~150m，而电极在50m左右⋯。电极支撑型有如下优点：SOFC又分为阴极支撑型与阳极支撑型，目前研究较多(1)与传统陶瓷支撑型SOFC相比，金属基体的高的是阳极支撑型SOFC，不同支撑类型的S0FC优缺点热导率极大地降低SOFC的热梯度及热应力，提高了如表1所列。SOFC的抗热冲击性；。无论是电解质支撑型SOFC，还是电极支撑型(2)金属材料的高电子电导率有助于减小SOFC的SOFC，其支撑体一般都采用陶瓷材料或