杨晓幸，苗鹤，袁金良

（宁波大学海运学院，浙江 宁波 315222）

随着全球环境和气候的逐渐恶劣，发展清洁能源变得至关重要。目前，可持续性和清洁性的能源在全世界范围内成为研究热点[1]。氢能被认为是未来最具有发展潜力的清洁能源之一，但氢气的制备和储存需要较高的成本和技术。目前，氢气主要是通过化石燃料制取或者从化工副产物中提取，仍然离不开对化石燃料的依赖，还会排放出二氧化碳[2]。

可逆固体氧化物燃料电池（RSOC）集固体氧化物燃料电池（SOFC） 和固体氧化物电解池（SOEC）于一体，既可以在SOFC 模式下用燃料发电，又可以在SOEC模式下利用废热和其他可再生能源（如太阳能、风能）产生的多余电能通过电解水制氢，无副产物产生[3-5]。因此RSOC被认为是解决制氢和发电问题的最具潜力的能源转换装置之一[6]。RSOC在制氢和发电方面由于其转化效率高、清洁等特点，近年来备受关注[7-8]。RSOC 以SOFC模式工作时将化学能（如氢气或者碳氢燃料）转化为电能，当以SOEC模式工作时将电能转化为化学能（气体储能）。RSOC的工作原理如图1所示，在SOFC 模式下，氢气和氧气分别通入燃料极和氧电极，氧离子通过电解质由氧电极向燃料极传导，电子由燃料极流经外电路到达氧电极。

图1 RSOC在不同模式下的工作原理

RSOC 主要由燃料极、电解质、氧电极三部分组成，单电池为三明治结构。燃料极和氧电极除了分别用来输送燃料和氧气，还起着传导电子和离子以及电催化的作用，而电解质主要用于传输氧离子、隔绝气体。……