中國儲能網(wǎng)訊：固體氧化物燃料電池(SOFC)作為一種高效的能量轉(zhuǎn)化裝置，其成功應(yīng)用將有效地節(jié)約能源和降低能源利用過程中環(huán)境污染物的排放，對人類社會的可持續(xù)發(fā)展意義重大。電池系統(tǒng)工作溫度的降低可加快商品化的步伐，而其關(guān)鍵在于開發(fā)高性能的陰極材料。
目前已長期廣泛使用且技術(shù)上最為成熟的陰極材料是摻鍶的錳酸鑭(La1-xSrxMnO3, LSM)，但LSM的最佳使用溫度在850℃，隨著SOFC工作溫度的降低，由于缺乏離子電導(dǎo)能力, LSM陰極的電極催化局限在三相界面(threephase boundary, TPB)，其電化學(xué)催化活性急劇降低，限制了它在中溫SOFC中的應(yīng)用。而鐵摻雜的鈷酸鑭類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料(La1-xSrxCo1-yFeyO3，LSCF)通過擴展TPB或延伸反應(yīng)區(qū)可有效降低活化極化，并且在較低溫度下表現(xiàn)出較好的催化性能，是最具應(yīng)用潛力的陰極材料。
寧波材料所燃料電池與能源技術(shù)事業(yè)部生產(chǎn)的以LSCF為陰極的陽極支撐電池性能最近取得了顯著提高。通過對電池生產(chǎn)工藝的優(yōu)化以及測試方式的改進，目前在800℃時，0.8V下的單片電池放電電流可達到72A，單片電池功率超過57W，功率密度達到0.88W/cm2，燃料利用率Fu大于62%；在750℃時，0.75V下的單片電池放電電流可達到70A，單片電池功率超過50W，功率密度達到0.8W/cm2，燃料利用率Fu大于50%，電池測試的有效面積為64cm2。對電池進行了電化學(xué)阻抗測試，800℃測試阻抗值為2.300mΩ，750℃為3.453mΩ，數(shù)值均很小，接近理論計算值，說明電池各層的接觸非常好。具體的電性能曲線可見圖(1)。
圖(1) 電池I-V和I-P曲線
寧波材料所燃料電池與能源技術(shù)事業(yè)部是目前國內(nèi)最大的SOFC研發(fā)、生產(chǎn)機構(gòu)，事業(yè)部擁有系列的粉體，單電池，電池堆生產(chǎn)線以及系統(tǒng)集成研發(fā)組，其中單電池生產(chǎn)線年產(chǎn)能為5萬片，且通過質(zhì)量管理體系GB/T19001-2008/ISO9001:2008標準。事業(yè)部SOFC相關(guān)產(chǎn)品面向全球銷售已經(jīng)4年，在全球擁有幾百家用戶。
