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碳基燃料固体氧化物燃料电池发展前景被引量：15: 2013年; 以煤炭、石油、天然气为代表的化石燃料是中国乃至世界的主要能源资源,其平均发电效率低(30%左右),环境危害大,迫切需要改进。燃料电池是一种高效发电装置,将燃料的化学能直接转换为电能。在各种燃料电池中,固体氧化物燃料电池(SOFC)可以直接使用各种含碳燃料,很容易与现有能源资源供应系统兼容,一次发电效率高(50%～60%);SOFC采用全固态结构,长期稳定性好;不使用贵金属催化剂,成本低廉。SOFC尤其适用于分布式发电系统和动力电源系统。基于我国能源结构的现状和稀土资源优势,很有必要发展碳基燃料SOFC。在SOFC从示范运行逐步走向产业化应用的过程中,迫切需要进一步提高其长期稳定性并降低成本,所以今后的研究重点是碳基燃料SOFC关键材料和系统集成创新,解决其中的材料设计和制备、碳基燃料反应特性、电池构造、理论模拟、系统集成与运行过程中的基础科学和技术问题,为高效率、低成本、稳定可靠的碳基燃料SOFC系统产业化奠定基础。; 韩敏芳彭苏萍; 关键词：固体氧化物燃料电池发电系统

金属支撑型固体氧化物燃料电池研究进展被引量：1: 2013年; 随着固体氧化物燃料电池(SOFC)向中低温发展,使得金属材料用于SOFC的关键组件成为可能。金属支撑型SOFC(MS-SOFC)是以金属或合金作为燃料电池支撑体的结构。相对于其他支撑型SOFC,MS-SOFC具有更好的导电能力和导热能力、较高的机械强度以及较低的成本,所以引起了研究人员的广泛关注。目前,MS-SOFC的结构呈多样化发展,支撑体、电极和电解质的材料及其制备工艺也不尽相同。本文介绍了不同结构的MS-SOFC的研究现状,评述了它们各自的制备工艺和存在的问题,并提出了目前MS-SOFC亟需解决的问题。; 周永川宋世栋韩敏芳; 关键词：固体氧化物燃料电池热循环

固体氧化物电解池共电解H_2O/CO_2研究进展被引量：4: 2013年; 固体氧化物电解池(SOEC)作为一种新的能源利用方式,可以将电能转化为化学能,具有高效、洁净、环保等优点。本文介绍了固体氧化物电解池的结构特点及其用于H2O/CO2的共电解制备H2和CO的工作原理,综述了固体氧化物电解池的组成形式,以及单片电解池和电解池堆用于H2O/CO2共电解反应的国内外研究进展,并阐述了提高固体氧化物电解池共电解效率所亟需解决的问题。; 范慧宋世栋韩敏芳; 关键词：固体氧化物电解池 H2O 合成气水电解

管式固体氧化物燃料电池堆的研究进展被引量：12: 2013年; 固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种高效、洁净的发电装置,其发电效率高、应用范围广,尤其适合作为分布式发电和热电联供系统,被认为是现阶段最有应用前景的绿色发电装置.管式结构电池堆是燃料电池中SOFC所特有的电池堆结构,虽然管式结构电池仍存在电流路径长、内电阻大、功率密度低、制造难度大以及成本高等问题,但其密封容易,具有现今燃料电池中最好的长期稳定性.因此,管式结构电池一直是燃料电池研究中的前沿和热点方向.本文介绍了近年来国内外管式固体氧化物燃料电池堆的研究进展,以及国际上具代表性研发单位的最新技术现状,并提出了管式SOFC在商业化进程中亟待解决的问题.; 宋世栋韩敏芳孙再洪; 关键词：固体氧化物燃料电池电池堆发电系统碳氢燃料

Bi_2O_3-BaO-SiO_2-R_xO_y玻璃的结构及其封接性能被引量：3: 2011年; 研究了Bi2O3-BaO-SiO2-RxOy玻璃体系的结构及封接性能.应用密度泛函理论计算获得了Bi2O3在SiO2玻璃网络中的能量最优结构,从理论上确定了铋作为网络中间体最可能以[BiO3]形式存在,并讨论了Ba2+、Al3+等在玻璃中的作用及其存在的可能结构.结果表明,该玻璃的热膨胀系数在50～530℃温度为11×10-6 K-1,与氧化钇稳定氧化锆(热膨胀系数10.2×10-6 K-1)电解质和不锈钢SUS430(热膨胀系数11.3×10-6 K-1)合金连接体相匹配.对玻璃粉体进行物相分析表明,该硅酸盐玻璃为非晶体,与理论分析相一致.将氧化钇稳定氧化锆电解质和SUS430合金连接体用Bi-Ba-Si-O玻璃在高温下进行封接实验,结果说明三相界面结合紧密,气密性良好.实验选定的Bi-Ba-Si-O玻璃材料基本满足固体氧化物燃料电池对封接材料的要求.; 于立安杜俊平韩敏芳彭苏萍; 关键词：硅酸盐固体氧化物燃料电池

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中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院煤气化燃料电池联合研究中心