以活性炭为燃料的固体氧化物燃料电池

采用注浆成型法制备了管状电解质支撑的固体氧化物燃料电池(SOFC), 电解质材料为YSZ, 阳极和阴 极材料都采用银. 将活性炭不加任何气体直接用作电池的燃料. 电池的有效面积为2.5 cm2, 在800 益时给出Zda 功率为16 mW, 其开路电压随温度的变化与理论结果一致. 此电池在30 mA 的恒电流下连续稳定运行了37 h, 通过电化学反应消耗了加入电池中碳燃料的42%(w), 证明了电池的工作是可以自维持的. 与使用石墨燃料的 SOFC 相比, 此电池的运行稳定性得到了明显的提高, 因为活性炭比石墨具有大得多的微孔率和表面积. 电池运 行37 h 后很快衰减, 燃料烧结和燃料量减少造成碳表面积减小可能是衰减的主要原因. 电化学阻抗谱测试结果 表明电池的极化电阻在电池的总损耗中占主导. 通过对电池反应机理进行分析, 认为发生在阳极/电解质界面的 CO 电化学氧化反应和发生在碳燃料表面的Boudouard 反应构成的循环维持了电池的运行, 因此通过添加促进上述两个反应的催化剂, 可提高电池的性能.