The utility model discloses a self maintaining direct carbon microtube solid oxide fuel cell group, which is composed of a microtubule solid oxide fuel cell monomer, a carbon fuel, a reaction chamber, an insulation layer, a stainless steel mesh, a thermocouple and an igniter. The utility model based on micro solid oxide fuel cell monomer, monomer battery integration, the characteristics of self sustaining direct carbon nanotube solid oxide fuel cell with single chamber solid oxide fuel cell cathode and anode, but without sealing, only do simple isolation, save cost and improve the seal. The performance of the battery; the utility model is to add carbon fuels, biomass simple carbonization, abundant and high energy density, can direct combustion heat, achieve cogeneration, energy conversion efficiency is high; the utility model effectively realized in the absence of external heat source under the condition of high temperature combustion produced by carbon the heat from the fuel battery maintenance work required, ensure the battery start smoothly and work.
【技术实现步骤摘要】
一种自维持式直接碳微管固体氧化物燃料电池组
本专利技术涉及直接使用碳燃料的微管式固体氧化物燃料电池,具体涉及一种自维持式直接碳微管固体氧化物燃料电池组。
技术介绍
固体氧化物燃料电池(SOFC)一般由传导氧离子的致密电解质和分别对燃料和氧化剂有电催化作用的多孔阳极和阴极组成。SOFC的优点之一是具备燃料普适性,能够使用各种各样的燃料,容易推广且运行费用低。虽然氢气是一种清洁燃料,用于燃料电池时具有很高的电化学活性,但氢气是一种二次能源,不能从自然界中直接获得,因而成本高。此外,氢气还存在体积能量密度低、储存运输和安全性等问题。而碳燃料不存在上述问题。在各种SOFC的燃料中,碳燃料的来源最为广泛,可来自储量丰富的煤、生物质(木屑、秸秆及其它植物)和废弃塑料等。与氢气相比,碳的能量密度高,而且没有储存和运输的安全问题。因此,直接碳固体氧化物燃料电池(DC-SOFC)受到了越来越多的重视。但是,由于生物质资源收集成本高,目前还未引起足够的重视和合理利用,造成了空气污染和能源浪费。因此,将生物质碳应用于DC-SOFC发电是研究者们多年的梦想,也是今后技术发展的大势所趋。DC-SOFC的结构非常简单,可将碳燃料直接置于SOFC的反应室(2),当电池的工作温度达到800°C以上时,接通电池,DC-SOFC中残留空气中的氧气将和碳燃料发生氧化反应生成CO,CO扩散到阳极反应区域发生如下电化学反应使电池启动。CO+O2-=CO2+2e-此反应生成的CO2扩散到碳燃料的表面,与碳发生Boudouard反应。CO2+C=2CO生成的CO再扩散到阳极反应区发生电化学氧化反应,如 ...
【技术保护点】
一种自维持式直接碳微管固体氧化物燃料电池组,其特征在于,该电池组包括保温层(1),反应室(2),微管固体氧化物燃料电池单体(3),30目不锈钢网(4),12目不锈钢网(5),碳燃料(6),热电偶(7),点火器(8),支撑环(9),银丝(10);保温层(1)采用陶瓷棉材料,反应室(2)用耐高温的石英管制成,点火器(8)为常用的打火机或火柴。
【技术特征摘要】
1.一种自维持式直接碳微管固体氧化物燃料电池组,其特征在于,该电池组包括保温层(1),反应室(2),微管固体氧化物燃料电池单体(3),30目不锈钢网(4),12目不锈钢网(5),碳燃料(6),热电偶(7),点火器(8),支撑环(9),银丝(10);保温层(1)采用陶瓷棉材料,反应室(2)用耐高温的石英管制成,点火器(8)为常用的打火机或火柴。2.根据权利要求1中所述的一种自维持式直接碳微管固体氧化物燃料电池组,其特征在于,由多根微管固体氧化物燃料电池单体(3)组成,每个电池单体均采用电解质支撑,阳极在管的外侧,阴极在管的内侧,通过不锈钢网的连接,组装得到直接碳微管固体氧化物燃料电池组。3.根据权利要求1所述的一种自维持式直接碳微管固体氧化物燃料电池组,其特征在于,每个微管固体氧化物燃料电池单体(3)的下端嵌入30目不锈钢网(4)中,上端嵌入12目不锈钢网(5)中,30目不锈钢网(4)放在底部带支撑环(9)的反应室(2)内,在反应室(2)上方添加碳燃料(6...
【专利技术属性】
技术研发人员:于方永,唐慧芹,王翠莲,刘永娜,韩婷婷,王亚楠,杨乃涛,
申请(专利权)人:山东理工大学,
类型:新型
国别省市:山东,37
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