一种便携式直接碳发电装置及其发电方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种便携式直接碳发电装置及其发电方法，包括燃料仓、阳极侧集电层、一个或多个单电池、阴极侧集电层、导气管、导线和碳燃料，单电池位于燃料仓中，燃料仓内放置碳燃料，导线与单电池连接；每个单电池由阳极层、电解质层、阴极层依次由外至内集成，阳极层包括阳极支撑层和阳极活性层，阴极层暴露于空气之中，阳极侧集电层位于阳极支撑层的外侧，阴极侧集电层位于阴极层内侧。本发明专利技术的直接碳发电装置，具有更好的抗热震性能，便于迅速到达目标运行温度；通管式设计使得阴极侧直接采用对流空气，进一步增强了气体的传质，从而提高了该直接碳发电装置的阳极支撑型直接碳燃料电池的电化学性能。池的电化学性能。池的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式直接碳发电装置及其发电方法


[0001]本专利技术属于燃料电池
和便携式电源
，具体涉及一种便携式直接碳发电装置及其发电方法。

技术介绍

[0002]我国火力发电占总发电量约65％，主要是燃碳，带来的环境问题急切需要改进。直接碳燃料电池(DCFC)能够将固体碳的化学能连续、高效、直接地转化为电能，被国际能源署列为21世纪最具发展前景的煤炭利用技术之一。固体氧化物电解质型直接碳燃料电池(SO
‑
DCFC)因不存在电解质消耗、失活、腐蚀、泄露、碳燃料颗粒及灰分污染等缺点而倍受关注。
[0003]随着时代的发展，人们对电能的需要越来越多，随之安全、易携带、高容量、快响应、适应恶劣环境启动的便携式发电的需求越来越迫切。碳燃料作为固体燃料，在运输和携带过程中避免了气体燃料的易燃易爆等安全隐患，同时，易于携带；因此，SO
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DCFC是便携式电源的一个有前景的发电形式。
[0004]中国科学院上海硅酸盐研究所刘仁柱、王绍荣等人于2009年申请了专利“一种固体电解质直接碳燃料电池”，公开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式直接碳发电装置，其特征在于：包括燃料仓(1)、阳极侧集电层(4)、一个或多个单电池(2)、阴极侧集电层(5)、导气管(6)、导线(3)和碳燃料(7)，所述单电池(2)位于所述燃料仓(1)中，所述燃料仓(1)内放置所述碳燃料(7)，所述导线(3)与单电池(2)连接，当所述单电池(2)数量为多个时，多个单电池(2)串联或并联设置；每个所述单电池(2)由阳极层(20)、电解质层、阴极层(21)依次由外至内集成，所述阳极层(20)包括阳极支撑层和阳极活性层，所述的阴极层(21)暴露于空气之中，所述导气管(6)的一端位于所述燃料仓(1)内、另一端位于所述燃料仓(1)外，所述阳极侧集电层(4)位于阳极支撑层的外侧，所述阴极侧集电层(5)位于阴极层(21)内侧。2.根据权利要求1所述的便携式直接碳发电装置，其特征在于：所述燃料仓(1)包括陶瓷外壳(10)，所述碳燃料(7)位于所述陶瓷外壳(10)与单电池(2)围成的空间内。3.根据权利要求1所述的便携式直接碳发电装置，其特征在于：所述单电池(2)的外径小于等于5mm。4.根据权利要求1所述的便携式直接碳发电装置，其特征在于：所述单电池(2)为两端开口的通管式结构。5.根据权利要求1所述的便携式直接碳发电装置，其特征在于：所述的碳燃料为石墨、原煤来源的精煤或焦炭、石油化工来源的碳黑或石油焦炭、生物质来源的碳或木炭中的至少一种与催化剂组成的混合物。6.根据权利要求1
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5任一项所述的便携式直接碳发电装置，其特征在于：所述的阳极层(20)包括：氧化镍(NiO)、氧化铈(CeO2)、氧化铜(CuO)、氧化钇掺杂的钛酸锶(YST)、氧化钪掺杂的钛酸锶(SST)、氧化锶掺杂的铬锰酸镧(LSCM)、钼铁酸锶(SFM)中的至少一种与氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)、氧化钪稳定的氧化锆(SSZ)、氧化钆掺杂的氧化铈(GDC)、氧化钐掺杂的氧化铈(SDC)、氧化钇掺杂的氧化铈(YDC)、氧化锶和氧化镁分别掺杂镧位和镓位的镓酸镧(LSGM)、钡掺杂的硅酸镧(LBSO)、铝掺杂的硅酸镧(LSAO)中的至少一种。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：周娟，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：