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宁波材料所固体氧化物燃料电池堆功率密度取得新进展
作者：，日期：2012-04-23

成本是制约固体氧化物燃料电池（SOFC）商业化应用的一个重要因素，通过提高固体氧化物燃料电池堆的输出功率密度是降低成本的一个重要举措。大面积平板式固体氧化物燃料电池组装成电池堆，其输出功率密度通常情况下较其小面积下单体电池测试获得的输出功率密度要低得多，如批量化的4cm×4cm单体电池的输出功率密度可达0.4Wcm-2@750oC，而对应10cm×10cm单体电池组装成的电池堆输出功率密度通常情况下仅约为0.2 Wcm-2@750oC，且电堆中层数越多，输出的功率密度也往往越低。

为了尽可能提高SOFC电池堆的输出功率密度，降低成本，利来w66在国家科技部863项目，中科院方向性项目和院长基金的支持下，通过研究发现，电池阴极界面接触深度是影响SOFC电池堆输出性能的关键因素(Fuel Cells, 11, 445-450, 2011)，在此基础上设计了一种全程软接触的方法(申请专利号：PCT/CN2012/071851)，大幅度提高和改善了电堆内电池阴极与金属连接件之间的界面接触。

采用上述发现和技术，组装成5单元电池堆，对其性能进行了检测，结果如图所示。从图中可以看出，5单元电池堆在实际温度800oC下电堆开路电压5.94V，最大功率163.1W，对应的最大功率密度为0.52Wcm-2，燃料利用率约为48%。进一步将该技术扩展到30单元电池堆，其性能结果如图所示。图中结果显示：体积为10cm×10cm×8.5cm的30单元电池堆在温度为800oC时，开路电压35.2V，最大功率868.4W，对应输出功率密度为0.46Wcm-2，体积功率密度约为1 kW/L，燃料利用率60.4%。

 

　　　　　　　　　　　　　　  　 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　  （燃料电池事业部）