固體氧化物燃料電池是將燃料中的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學裝置,具有高效率、零污染、無噪聲等特點。它可以為民用、貿(mào)易、特種和交通運輸?shù)忍峁└哔|(zhì)量的電源。

以下是固體氧化物燃料電池的構(gòu)件

1、元件技術(shù)

由于SOFC工作溫度高，對構(gòu)成電池的元件的材料要求很高，包括在氧化還原環(huán)境中的化學穩(wěn)定性、電導率、高溫機械性能相容性等。

2、電極

2.1陽極

SOFC的電極為微孔氣體擴散電極。陽極通常是由金屬鎳及氧化性穩(wěn)定的氧化鋅(YSZ)骨架—陶瓷合金(功能相似的陶瓷和金屬的混合物)組成。在眾多的金屬元素中選擇金屬鎳是由于其良好的電子傳導能力及其在化學還原條件下的穩(wěn)定性，另外，鎳還可催化內(nèi)部重整反應，使該反應直接發(fā)生在電極上。YSZ的作用是防止金屬顆粒燒結(jié)，并可使陽極與電池其他元件的熱膨脹系數(shù)相一致。

2.2陰極

與陽極相似，陰極也是微孔結(jié)構(gòu)，以使反應物氣體和產(chǎn)物氣體有很高的傳質(zhì)速度。大部分的陰極材料是電子導電氧化物或者是電子和離子混合導電的陶瓷材料。這是由于這種結(jié)構(gòu)同時具有對離子和電子的傳導能力，而這對低溫SOFC是很關(guān)鍵的。在工作溫度650℃左右時，使用這種混合傳導氧化物的優(yōu)勢就很明顯了。

3、電解質(zhì)

SOFC對電解質(zhì)的要求如下:

(1)氧離子電導率高;

(2)電子電導率低;

(3)不滲透反應氣體。

氧化鋅基電解質(zhì)適用于SOFC，主要是由于其單純的離子導電性。

4、連接器

連接器用以實現(xiàn)相鄰電池之間的連接。在板式燃料電池的連接器是雙極板狀，一般采用昂貴的鉻鎳鐵(inconel)不銹鋼，適用于工作溫度在800一1000℃的電池堆。低溫SOFC的優(yōu)點是可以使用便宜材料。管式設(shè)計中的連接器，最好是選擇陶瓷材料，不過，這種材料需要在高溫(1625`C)燒結(jié)，這是SOFC在制備上的較大問題之一。另外還要兼顧電池各元件間的化學穩(wěn)定性和機械性能及其相容性，不致使其因在過高溫度燒結(jié)而降低。