魏 波，刘 伟，舒文玉，吕 喆

（哈尔滨工业大学 物理系，黑龙江 哈尔滨150080）

1 引 言

固体氧化物燃料电池（Solid oxide fuel cell，简称SOFC）是一种全固态、可以直接将燃料的化学能转变成电能的发电装置．它具有高效、无污染等突出优点，被誉为21世纪的绿色电源．由于不经历卡诺循环，其能量转化效率高达40%～50%，在热电联供后总效率可达80%．SOFC具有很强的模块化设计，输出功率可在瓦级到兆瓦级范围．小的方面可以用于便携式电源或辅助电源，而大的方面则可以应用于固定电站或分布式电站．因此，在能源和环境问题日益突出的今天，以燃料电池为代表的新能源技术成为各国政府大力发展的关键技术［1－2］．为了降低成本、延长寿命，运行在800℃以下的中温SOFC是目前的研究重点．现广泛采用的方案是使用阳极支撑型SOFC，薄膜化的电解质层可以降低电池欧姆内阻，进而提高电池输出性能［3－4］．

在目前形势下，新能源技术方兴未艾，而对大学生进行新能源知识的传播和教育也显得越来越重要．贺天民等人介绍了基于锥管结构高温SOFC的测试和演示装置［5］．本课题组在SOFC材料和器件方面拥有多年的研究积累，我们也积极尝试将科研成果向本科生宣传．近几年来，在国家和校级大学生创新实验计划的资助下，多次安排了与SOFC相关的课题，都取得了较好的效果．本文中，我们尝试将科研成果转化为教学实验，设计了阳极支撑型SOFC的演示实验，具体包括工作原理、开路电压、电流－电压－功率关系等测量和相……