固体氧化物燃料电池

图书信息

作者：王绍荣、叶晓峰、周娟 等 编著，化学工业 | 分类：科学技术,工业技术,化学工业

作者简介

作者简介 　　王绍荣，教授、博士生导师， 全国燃料电池与液流电池标准委员会委员，可再生能源学会氢能专业委员会委员。主要从事固体氧化物燃料电池（SOFC）及电解池（SOEC）研究；承担过国家863项目、国家重点专项课题、国家自然科学基金面上项目、江苏省自然科学基金重点项目等纵向、横向科研项目计13项、申请国家发明专利40件、出版专著2部、发表科研学术论文130多篇、连续4年入选爱思唯尔评选的能源领域高被引作者名单。

内容简介

内容简介 　　《固体氧化物燃料电池》是“先进电化学能源存储与转化技术丛书”分册之一，书中在对固体氧化物燃料电池原理进行简要概述之后，重点介绍了材料制备方法，电池表征手段，电堆、系统及其部件的制造方法和注意事项，并就技术的关键问题和思路进行了较为全面的介绍。此外，结合其逆向运行的高温电解水蒸气技术及能源互联网的发展需求，对固体氧化物燃料电池的进一步应用进行了展望。本书将有助于读者深入了解固体氧化物燃料电池相关技术的概况，快速熟悉该领域。本书可供固体氧化物燃料电池领域科研人员、技术人员及高校相关专业师生参考，也可供相关领域管理人员参阅。

目录

图书目录
第1章绪论11.1固体氧化物燃料电池（SOFC）在燃料电池家族中的地位21.2SOFC的工作原理31.3SOFC关键部件的材料构成51.3.1固体电解质材料51.3.2阴极材料111.3.3阳极材料151.3.4连接体材料171.3.5密封材料201.4SOFC的产业化概况221.5SOFC商业化的挑战241.6总结25参考文献26第2章关键材料的制备工艺及其表征302.1引言312.2粉体的烧结活性与可加工性312.3粉体制备方法的选择332.3.1共沉淀法342.3.2溶胶凝胶法352.3.3燃烧合成法352.3.4喷雾热分解法352.3.5冷冻干燥热分解法362.4粉体的表征362.4.1化学成分372.4.2结晶相372.4.3粒径382.4.4比表面积392.4.5烧结曲线392.5材料的表征402.5.1力学性能402.5.2电性能422.5.3热膨胀系数43参考文献43第3章SOFC单电池构型及制备工艺473.1引言483.2管式电池与平板式电池483.2.1管式电池483.2.2平板式电池503.3不同结构支撑型电池513.3.1电解质支撑型电池513.3.2阳极支撑型电池523.3.3阴极支撑型电池533.3.4金属支撑型电池543.4膜材料的成型工艺543.4.1干法成型553.4.2气相化学法成型563.4.3高分子化学辅助成型563.5致密电解质膜的制备方法57参考文献59第4章电池堆关键技术624.1连接板的流场与保护涂层634.2密封材料与密封技术674.3电流收集材料69参考文献70第5章SOFC测试技术要点725.1纽扣电池的测试735.2单电池的测试745.2.1全陶瓷带铂金集流体的夹具755.2.2具有自制流场的夹具755.2.3特殊夹具765.3电堆的测试775.3.1定电流测试785.3.2定电压测试795.3.3定燃料利用率测试795.3.4多通道监控805.4从系统角度对电堆的要求805.4.1电堆的工作电压815.4.2电堆的燃料利用率815.4.3内重整比例815.4.4空气过量比825.4.5压阻与寄生功率消耗82参考文献82第6章SOFC发电系统简介846.1SOFC发电系统分类856.2便携式电源866.3家用热电联供系统876.4车用辅助电源与增程器896.5分布式发电与固定电站91参考文献94第7章发电系统的核心部件与集成简介967.1燃烧器987.1.1燃烧器概述987.1.2燃烧器结构与参数987.1.3SOFC系统中的燃烧器设计要点997.2重整器997.2.1重整器类型与反应997.2.2重整器结构与催化剂1007.2.3重整器参数与指标1017.3换热器1027.3.1换热器概述与分类1027.3.2板翅式换热器1027.4脱硫器1037.5泵与风机1047.6SOFC发电系统控制子系统1057.7SOFC发电系统设计与集成的一般步骤107参考文献108第8章固体氧化物燃料电池数值模拟1118.1引言1128.2固体氧化物燃料电池数值建模基础1128.2.1物理问题的分析和几何模型的选择1138.2.2常用的控制方程1158.2.3常用的边界条件1178.2.4数值模型的求解与验证1188.3氧化铈基电解质SOFC漏电规律的数值模拟研究1198.3.1氧化铈基电解质SOFC内部漏电机理1198.3.2氧化铈基电解质SOFC一维极化模型1208.3.3氧化铈基电解质SOFC二维数值模型1258.4电极微观尺寸建模研究1278.4.1多孔电极微结构构建1288.4.2多孔电极有效性质参数计算129参考文献130第9章燃料电池的逆运行——电解池1339.1引言1349.2水电解制氢1349.3二氧化碳/水共电解1369.4电解与甲烷化的耦合1379.5电解模式下的材料问题139参考文献140第10章能源互联网概念下的固体氧化物电池14410.1引言14510.2分布式供能14510.3多能互补14610.4SOFC的作用及其发展方向147参考文献147第11章挑战和展望149索引152