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新陶瓷膜燃料电池应用前景十分广阔

　　我国“863”计划固体氧化物燃料电池（SOFC）项目负责人、中国科技大学教授孟广耀近日透露：我国固体氧化物燃料电池研究已经取得突破性进展，处于国际领先地位。

　　孟广耀介绍说，牵头承担这项课题研究的中国科技大学固体化学和无机膜研究所经过对新型中温固体氧化物陶瓷膜燃料电池的长期研制，把陶瓷膜制备技术开拓应用于SOFC的制作，把通常SOFC的高温（1000～900℃）拓延到中温阶段（700～500℃）。目前这项研究已经申报了11国家发明专利，其中4项已获授权。

　　据专家介绍，燃料电池是举世公认的高效、便捷及有益于环境的绿色能源装置。它利用物质发生化学反应时释放的能量直接将其变换为电能，工作时需要连续不断地向其供给活物质——燃料与氧化剂。因为是将燃料通过化学反应释放出能量变为电能输出，所以被称为“燃料电池”。燃料电池是利用水的电解的逆反应的“发电机”，由正极、负极和夹在中间的电解质构成，其中负极供给燃料、正极提供氧化剂。中间是电解质，如果电解质是固体，就被称为固体氧化物燃料电池，即SOFC。

　　据了解，普通的锰干电池的化学反应物是事先存放在电池内部的，电池向外供电时，反应物质被消耗却得不到补充，反应物质一旦消耗空，电池就不能再继续供电；对于蓄电池而言，则必须充入反向电流使其反应物质得到恢复，才能继续工作。燃料电池则不同，因为氧化剂是从外部输入的，只要它们得到了不断的供给，燃料电池就可以源源不断地向外供电。

　　孟教授介绍说，高温固体氧化物燃料电池直接把化学能转化为电能，不经过中间环节，减少能量的损失，发电效率达45％以上，总发电率可达到85％以上。燃料使用面广，余热利用率高。他同时还指出，这种电池由于电解质电导率不高，必须在高温下操作，连接密封材料必须使用铂等稀贵金属，电池成本随之大大增加。

　　据介绍，目前中国科技大学无机膜研究所已经研制成功的新型中温陶瓷膜燃料电池，是一种以陶瓷膜作为电解质的燃料电池。电池部件薄膜化以后，降低了电池的内阻，提高了有用功率的输出，从而不需要高温的条件实现了中温化，操作温度降到700～500℃。这种新型燃料电池继承了高温SOFC的优点，同时降低了成本。

　　这种新型陶瓷膜燃料电池具有广阔的应用前景。孟广耀说，这种燃料电池将是政府机关、银行、医院等重要单位的高可靠性备用电源，同时也可以在我国广大的山区、海岛、高原、边防哨所等电网难以到达的地方使用。

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