肖 杰,郝森然,吴 昊,曾晓苑

(昆明理工大学冶金与能源工程学院,锂离子电池及材料制备技术国家地方联合工程实验室,云南省先进电池材料重点实验室,云南 昆明 650093)

0 前言

目前,富含碳的化石燃料仍然在世界能源需求中占主导地位,尤其我国的能源结构以煤炭为主,而传统的燃煤方式污染大、效率低,因此,急需开发高效清洁使用煤炭的发电技术。直接碳固体氧化物燃料电池(Direct carbon solid oxide fuel cell,DC -SOFC)是以氧离子导体为电解质的全固态结构的直接碳燃料电池,是一种可将固体碳作为燃料,通过电化学氧化的方式直接将其高效转化为电能的能量转换装置[1-2]。与熔融碳酸盐燃料电池[3]和熔融氢氧化物燃料电池[4]等不同的是,固体氧化物燃料电池以固体氧化物为电解质,且阴极、阳极亦为固态材料,是一种全固态结构的电池。这种全固态的结构可以有效地避免液态金属阳极直接碳燃料电池和复合电解质型直接碳燃料电池等电池漏液、腐蚀以及由于空气中CO2的存在引起电池性能衰减等问题。由于碳燃料相对于H2等燃料更为廉价且来源更广,随着固体氧化物燃料电池技术的迅速发展,直接碳固体氧化物燃料电池也受到了越来越多研究者的关注,并有望成为新一代清洁能源技术[5]。接下来重点介绍各种阳极催化剂材料在直接碳固体氧化物燃料电池中的应用。

1 直接碳固体氧化物燃料电池阳极催化剂研究进展

直接碳固体氧化物燃料电池的阳……