中國粉體網(wǎng)訊  固體氧化物燃料電池 (SOFC) 因其更高的燃料效率、更少的毒性產(chǎn)物、全固態(tài)結構和高溫操作的特性而被認為是一種有前途的環(huán)境友好型能源裝置，且在能量轉(zhuǎn)換技術中逐漸被廣泛應用。但與其他燃料電池技術相比，SOFC工作溫度高，需要較長時間才能達到臨界工作溫度并發(fā)揮供能作用，啟動時間較長。此外，SOFC的高溫運行會對周圍產(chǎn)生很大影響，因此需要良好熱屏蔽，導致系統(tǒng)質(zhì)量增加。

金屬支撐固體氧化物燃料電池（MS-SOFC）具有機械性能好、易于密封、優(yōu)異的熱傳導性能、體積緊湊和制造成本低等優(yōu)點，可將傳統(tǒng)SOFC的啟動時間縮短到數(shù)十min乃至數(shù)min，承受過千次的冷熱啟動頻次，有望與間歇性的光伏和風電實現(xiàn)儲能與發(fā)電的良好匹配。

但SOFC支撐體由陶瓷支撐體轉(zhuǎn)化為金屬時，雖然帶來熱啟動速度快、抗熱震性好等優(yōu)勢，但對其制備技術帶來了新的挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)的SOFC制備方法主要通過流延、噴霧、浸漬、電解沉積或絲網(wǎng)印刷的方法在支撐體表面覆蓋電極及電解質(zhì)粉末或粉末前驅(qū)體，隨后高溫燒結形成多孔或致密結構。這種方法在制備MS-SOFC極容易出現(xiàn)界面反應和材料不穩(wěn)定等問題。

如何在多孔金屬支撐體上制備出致密的電解質(zhì)層是限制MS-SOFC技術發(fā)展的挑戰(zhàn)。2024年8月13日，中國粉體網(wǎng)將在濟南舉辦“2024固體氧化物燃料電池（SOFC）關鍵材料技術大會”，屆時，來自西安交通大學材料科學與工程學院的李成新教授將帶來《面向金屬支撐的SOFC可在1050℃下燒結致密的電解質(zhì)材料體系及與其匹配的電極材料研究》的報告，報告綜述了多孔金屬支撐體的材料設計及表面抗氧化涂層的防護策略、可在小于1050℃燒結致密的陶瓷電解質(zhì)材料體系以及與金屬支撐SOFC/SOEC相匹配的電極材料研發(fā)進展，并報告了金屬支撐SOFC的電池性能。

專家簡介：

李成新，西安交通大學材料科學與工程學院教授、博士生導師，國家重點研發(fā)計劃氫能領域?qū)ｍ検紫�，教育部儲能材料與器件教育部工程研究中心副主任（2022），陜西省中青年科技創(chuàng)新領軍人才（2019），山東省泰山產(chǎn)業(yè)領軍人才（2022）�，F(xiàn)兼任中國硅酸鹽學會固態(tài)離子學分會委員，中國能源研究會燃料電池專業(yè)委員會委員。20多年來一直聚焦防護涂層與功能涂層的基礎研究，有關固體氧化物燃料電池的應用研究發(fā)表論文200余篇，引用9500余次，申請發(fā)明專利30余項。

參考來源：高圓，李成新等《金屬支撐固體氧化物燃料電池技術進展》

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/喬木）

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