固态氧化物燃料电池质量测课件

1、固態氧化物燃料電池性質量測Reporter：Chin-Lung LiuAdviser：C. Y. ChenOxide Lab燃料電池與傳統熱機發電比較(A)傳統熱機發電:(B)燃料電池發電: 燃燒化學能熱能機械能電能化學能學電化反應電能特點1.效率高2.噪音低3.污染低4.進料廣5.用途多燃料電池鹼性燃料電池（AFC） 磷酸燃料電池（PAFC） 熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）質子交換膜燃料電池（PEMFC）固態氧化物燃料電池（SOFC）常見燃料電池類型SOFC優勢 無腐蝕，無溢漏 燃料選擇範圍廣回收餘熱進行熱電合併，能量效率高無需使用貴重金屬觸媒耐硫化物的能力强600C2000C低溫燃電160

2、0C2200C中溫燃電6000C12000C高溫燃電固態電解質來由1834發現固體PbF2 於5006000C具有傳導電流的能力，但當時不知道此電流是由氟離子移動所造成的，直到1910年實驗證實離子可以攜帶並傳導電流，此後、人類才開始對”固態離子導體”有所認識也發現在某些陶瓷材料中ex:ZrO2、CeO2、Al2O3等氧化物的離子導電度可以達到液體電解質的程度，因此稱之為”固態電解質Solid Electrolyte”或”超離子導體Super Ionic Conductor”且此種具有高離子導電度之氧化物、其結晶構造通常較為開放:如螢石(fluorite)與焦綠石(pyrochlore)結構

3、SOFC工作原理O2-O2-O2-O2-O2-O2-CathodeElectrolyteAnodeAirCO2 H2OFuelVe-e-陰極半反應:1/2O2+2e-O2-陽極半反應:H2+O2-H2O+2e-CO+O2- CO2+2e-總反應:mH2+nCO+1/2(m+n)O2mH2O+nCO2交流阻抗分析法之原理與應用交流阻抗分析之原理: 對系統施加一小振幅之交流訊號(頻率 ) ，系統會有一對應之正弦波電流響應，但會存在一相角差。各基本電子元件之相位角: 電阻電容電感阻抗函數之定義: 由歐姆定律以複數型式表示阻抗觀念較電阻更具一般性，因其多考慮了頻率與相位差因素，若將阻抗繪於複數平面上則

4、 可清楚表示各種電子元件訊號。由複數平面表示法可清楚定義阻抗的各分量、大小以及相位角等物理量:交流阻抗圖譜是由一連串對應某頻率範圍之阻抗 所組成，以下為各電子元件及其相互組合後之阻抗在複數平面所呈現之形式:1.電阻純電阻遵守歐姆定律，V=IR、=0，其阻抗值等於本身之電阻值，與頻率無關。RRC) |2.電容相位角 ，阻抗值與頻率有關，其中C即為電容值，當電容較大或頻率較高時會有較小之阻抗。3.電阻與電容串聯當電阻與電容串聯，總阻抗值為各元件之加成。C) |RR4.電阻與電容並聯當電阻與電容並聯，總阻抗值之倒數為各元件阻抗值倒數之加成。交流阻抗分析之特色: 對一個電化學系統，不論複雜或簡單皆可提出一相對應之等效電路模型，因此應用很廣。交流阻抗分析圖譜 等效電路: ) |0燃料電池發電原理燃電與一般傳統電池一樣，是一種將活性物質的化學能轉化為電能的裝置，與一般傳統電池不同的是燃料電池的電極本身並不具活性物質，而只是個催化轉換元件。 傳統電池除了具有電催化的效果之外，自身也通常是活性物質的儲存容器，因此當儲存於其中的活性物質被消耗殆盡時，即需要重新補充才能繼續運作。 相對地，燃電是名