【高斯摩分享】什么是SOFC？

SOFC是固体氧化物燃料电池的缩写，是一种在高温下运行的燃料电池。

燃料电池是一种引起燃料和氧气之间发生化学反应并将其直接转化为电能的装置。 SOFC 使用固体电解质来引起氢气或一氧化碳等燃料

与氧气之间的反应。 SOFC的特点是发电效率高、废气排放少。

固体氧化物燃料电池的应用

SOFC主要用于以下两个用途。

1、分布式发电

分布式发电是指在靠近需求点的地点发电。分布式发电可以降低输电损耗和停电风险。 SOFC具有发电效率高、废气排放少等特点，

适合分布式发电。例如，它用于以下情况。

在工业

工厂和建筑物等大型设施中进行内部发电或热电联产（发电的同时利用热能）时。

在家庭或公寓大楼等小型设施中引入室内发电或Ene-Farm（同时发电和供应热水）时。

2.氢社会

氢社会是以氢为主要能源的社会。在氢社会中，氢的安全高效生产、运输和使用非常重要。 SOFC 预计将在氢社会中发挥以下作用。

制氢

SOFC 可以通过相反的方向操作从水或二氧化碳中产生氢气。这个过程称为高温蒸汽重整或CO2分解。

氢基

SOFC可以直接使用氢气作为燃料。

固体氧化物燃料电池的原理

下面对SOFC运行时各部分发生的现象进行说明。

1.燃料电极

燃料（氢气或一氧化碳）流入由互连器隔开的燃料侧流路。当燃料到达燃料电极时，它与来自空气电极的氧离子发生反应，产生水、

二氧化碳和电子。该反应用下式表示：

  对于氢气：H 2 + O 2- → H 2 O + 2e-

  对于一氧化碳：CO + O 2- → CO 2 + 2e-

2.空气电极

空气（氧气）流入由互连器隔开的空气侧流路。当空气到达空气电极时，它接收电子并变成氧离子(O 2- )。该反应用下式表示：

  O 2 + 4e- → 2O 2-

3.电解质

氧离子(O 2- )通过电解质从空气电极离子传导至燃料电极。 SOFC必须在高温下运行，因为电解质在低温下离子电导率较差。

4、外部电路

电子通过互连器流到外部电路。此时，产生电能。移动外电路中的负载后，电子再次返回到空气电极。

固体氧化物燃料电池的结构

1.电解质

它是由固体氧化物制成的薄陶瓷板，具有离子导电性。一般使用氧化锆、二氧化铈等金属氧化物，并添加钇、钪等稀土元素。

2. 电极

涂在电解质两侧的金属或陶瓷层，具有导电性和催化性。通常，燃料电极使用镍、铜等金属，空气电极使用含有镧、

锶等稀土元素的钙钛矿氧化物。

3. 互连器

一种金属或陶瓷板，用于电连接电极，也用于分隔气流。通常使用金属氧化物和合金，例如铬和锰。