燃料电池按照不同的分类标准具有不同的分类。常用的分类方法如下[6]:

(1)按所用电解质类型不同,燃料电池可分为:碱性燃料电池(AFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 、固体氧化物燃料电池(SOFC)。源]自=优尔-·论~文"网·www.youerw.com/

(2)按工作温度不同,燃料电池可分为:低温燃料电池,温度低于100℃,压力小于5个大气压。这类电池的制作较复杂,一般需要加辅助的设备。如碱性燃料电池与质子燃料电池;中温燃料电池,温度介于100~500℃之间,工作压力较大。其电解质一般采用水溶液。如培根型碱性电池和磷酸型电池;工作温度为500℃以上的高温燃料电池,因为这种类别的燃料电池工作温度要求很高,所以一般所加的辅助设备更为复杂,如冷凝器,加热器等等。这类电池如熔融碳酸盐和固体氧化物燃料电池。

(3) 按应用形式不同[7],燃料电池可分为:直接型,间接型和再生型。直接型燃料电池,电池的反应物被排放掉;再生型燃料电池,其反应产物可以加热或充电再生;对有机燃料或生化物质进行加工使其转化为氢,用作燃料电池的燃料,这类电池为间接燃料电池。

1.2.2 SOFC工作原理

SOFC是把反应物的化学能直接转化为电能的电化学装置,工作温度较高,一般在500~1000℃。它的电解质一般采用可传导氧离子[8]或质子的固体氧化物,单电池呈三明治结构,是用固体电解质和两个多孔电极组成的电化学发电装置。氧离子导电电解质燃料电池如图1.1,在阳极一边通入燃料气,例如煤气、氢气、甲烷等,阳极表面具有催化作用,能够吸附燃料气体,通过阳极的多孔结构扩散到阳极与电解质的界面之间;在阴极一侧通入氧气或者空气,阴极表面由于其多孔结构,能够将氧气吸附掉。阴极本身具备一定的催化作用,因而O2能够发生反应,得到电子转变为O2-,在化学势的作用下, O2-进入起电解质作用的氧离子导体中,在浓度梯度产生的扩散作用下,最终到达固体电解质与阳极的界面之间,与燃料气体接触,发生化学反应。致密的电解质在高温下能够起到传递O2-和H+的作用,电解质层将多孔的阴极和阳极隔开

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