SOFCs的未來研究方向

據外國媒體報道：20世紀60年(nian)代(dai)
，當(dang)人(ren)類(lei)第(di)一(yi)次(ci)進(jin)入(ru)太(tai)空(kong)時(shi)，美(mei)國(guo)宇(yu)航(hang)局(ju)急(ji)需(xu)一(yi)種(zhong)清(qing)潔(jie)可(ke)靠(kao)的(de)航(hang)天(tian)器(qi)供(gong)電(dian)方(fang)式(shi)。最(zui)終(zhong)，美(mei)國(guo)宇(yu)航(hang)局(ju)選(xuan)擇(ze)了(le)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)。美(mei)國(guo)航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)局(ju)的(de)載(zai)人(ren)航(hang)天(tian)飛(fei)行(xing)標(biao)誌(zhi)著(zhe)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)首(shou)次(ci)商(shang)業(ye)使(shi)用(yong)，燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)出(chu)色(se)的(de)完(wan)成(cheng)了(le)太(tai)空(kong)任(ren)務(wu)，並(bing)在(zai)未(wei)來(lai)的(de)40多年中發展出了更多的實際應用案例。

與yu太tai陽yang能neng或huo風feng能neng這zhe些xie可ke再zai生sheng能neng源yuan不bu同tong

，燃ran料liao電dian池chi可ke以yi在zai任ren何he環huan境jing中zhong安an靜jing有you效xiao地di運yun行xing。它ta們men具ju有you接jie近jin於yu零ling的de排pai放fang，並bing且qie，與yu僅jin儲chu存cun能neng量liang的de二er次ci電dian池chi不bu同tong


，燃ran料liao電dian池chi可ke以yi在zai提ti供gong燃ran料liao的de情qing況kuang下xia連lian續xu運yun行xing。經jing過guo特te殊shu的de改gai造zao
，燃ran料liao電dian池chi可ke以yi反fan向xiang運yun行xing

，用yong來lai生sheng產chan氫qing氣qi。

NETL的研究重點是著眼於公共煤電發電事業的固體氧化物燃料電池（SOFCs）
，這種電池特別低汙染和高效率。與現有的化石能源燃燒技術相比
，SOFC產生更少的二氧化碳
，消耗更少的水，並且在提供相同的電量的情況下使用更少的燃料

；SOFC可以使用各種豐富的國內燃料，如氫，煤合成氣和天然氣。這些優勢使SOFC成為幾乎完美的清潔能源技術，但是
，固體氧化物燃料電池在推向市場前必須克服一些挑戰。

工作原理

固gu體ti氧yang化hua物wu燃ran料liao電dian池chi由you正zheng極ji和he負fu極ji以yi及ji夾jia在zai其qi間jian的de電dian解jie質zhi組zu成cheng
，可ke將jiang燃ran料liao中zhong的de化hua學xue能neng直zhi接jie轉zhuan化hua為wei電dian能neng來lai產chan生sheng電dian力li。在zai催cui化hua劑ji的de作zuo用yong下xia
，電dian解jie質zhi和he陽yang極ji界jie麵mian的de有you源yuan區qu發fa生sheng化hua學xue反fan應ying，而er電dian解jie質zhi則ze將jiang必bi需xu的de帶dai電dian粒li子zi從cong陰yin極ji運yun到dao陽yang極ji。

固gu體ti氧yang化hua物wu燃ran料liao電dian池chi在zai高gao溫wen下xia運yun行xing

，這zhe提ti高gao了le它ta們men的de效xiao率lv，並bing且qie還hai允yun許xu它ta們men使shi用yong通tong過guo煤mei氣qi化hua產chan生sheng的de氫qing氣qi和he一yi氧yang化hua碳tan
，以yi及ji諸zhu如ru甲jia烷wan這zhe樣yang的de重zhong整zheng氣qi。、

fanyingguochengmeiyoujixienengsunshi

，suoyitamenjuyougaoxiaolv。zaifadianxitongzhong，gutiyanghuawuranliaodianchikeyijiangxiaolvtigaoyibeiyishang，zheyiweizhetamenkeyicongjiaoshaoderanliaozhongtigonggengduodedianli，congerkeyinengyuanjiagejiangdi。dangjinzuixianjindehuolifadianchangyunxingxiaolvwei32.5%（碳捕獲量為90%），相比之下，綜合氣化燃料電池係統的效率為42.6%
，當研發（R&D）目標完成時，這一數字預計將增加到54.1％。若燃料是天然氣，能量效率可躍升至70%，這將減少二氧化碳排放，減少水資源的使用，並且為消費者提供更低的能源價格。

推向市場

盡管固體氧化物燃料電池有很多優勢，但是它們目前還是沒有市場競爭力。給固體氧化物燃料電池帶來高效率的高溫（700-1000℃）同樣需要昂貴的組件和支持係統。固體氧化物燃料電池對其環境敏感，並可能因為金屬或其他周邊部件而“中毒”。zhezhongzhongduxiaoyingdaozhigutiyanghuawuranliaodianchishiquhuoxing，xiaolvjiangdi。kekaoxingshizheyilingyudezhuyaodanyou

，ranliaodianchixingnengsuishijiantuihua，yanzhongxianzhiledianchideshiyongshouming。

NETL正zheng在zai進jin行xing互hu補bu性xing研yan究jiu工gong作zuo，分fen析xi技ji術shu潛qian力li，並bing建jian立li基ji於yu對dui市shi場chang競jing爭zheng力li產chan生sheng影ying響xiang最zui大da的de關guan鍵jian技ji術shu領ling域yu的de計ji劃hua目mu標biao。公gong司si係xi統tong分fen析xi出chu了le最zui佳jia情qing況kuang，以yi確que定ding為wei了le讓rang固gu體ti氧yang化hua物wu燃ran料liao電dian池chi技ji術shu與yu其qi他ta電dian力li生sheng產chan技ji術shu具ju有you成cheng本ben競jing爭zheng力li所suo需xu要yao的de研yan究jiu。

NETLdefenxituanduiyuxingyehezuohuobanyiqi，quedingleweishixianjiyugutiyanghuawuranliaodianchidedianchangbixuzuochudemouxiexingnenggaijin。tamenzhichu，jianshaodianchideshuaituishidailaizuidajingjishouyideguanjianxuqiu。

為了更好地研究電池退化，NETL研yan究jiu人ren員yuan正zheng在zai開kai發fa一yi個ge綜zong合he的de建jian模mo工gong具ju，以yi了le解jie固gu體ti氧yang化hua物wu燃ran料liao電dian池chi的de結jie構gou與yu其qi功gong能neng的de關guan係xi以yi及ji這zhe種zhong結jie構gou在zai運yun行xing時shi間jian內nei如ru何he演yan變bian。他ta們men也ye在zai開kai發fa創chuang新xin，以yi提ti高gaoSOFC的耐用性，使其工作時間更長。NETL的專利單步電極滲透技術
，已經被證明可以提高電池的壽命一倍左右。