1 緒論
1.1 燃料電池概述
能源是現(xiàn)代社會存在與運行的基石。但是傳統(tǒng)化石能源是不可再生的,能源危機與全球氣候變暖現(xiàn)象越來越嚴重,高效與可再生能源的開發(fā)與研究已經(jīng)變得越來越迫在眉睫。
人類社會的發(fā)展與能源利用的方式息息相關。目前人們使用能源的方式主要是通過內燃機發(fā)電機等將化學能轉換為易使用的機械能以及電能。而基于熱機的能源轉化方式受制于卡諾循環(huán),轉化效率不高,造成巨大浪費。燃料電池作為一種高效清潔的發(fā)電裝置受到了研究人員密切的重視[1]。燃料電池的概念誕生于19世紀的歐洲,它能夠直接消耗燃料的化學能以產生電能[2-4],因此其效率不受卡諾循環(huán)約束。
固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)自問世起就被人們寄予了很大的期望[5,6]。它的電池電解質是固態(tài)的,可以避免液態(tài)電解質帶來的諸多問題,而且具有能量利用率高、噪聲小以及產物無污染等優(yōu)點[7-8]。在熱電聯(lián)產的條件下,燃料電池聯(lián)合效率可以超過80%,因此被認為是很具有應用前景的新一代燃料電池[9]。