熔融碳酸鹽燃料電池 - 中文百科全書

熔融碳酸鹽燃料電池（Molten Carbonate Fuel Cell）簡稱MCFC，是由多孔陶瓷陰極、多孔陶瓷電解質隔膜、多孔金屬陽極、金屬極板構成的燃料電池，其電解質是熔融態碳酸鹽 ... 熔融碳酸鹽燃料電池 熔融碳酸鹽燃料電池（MoltenCarbonateFuelCell）簡稱MCFC，是由多孔陶瓷陰極、多孔陶瓷電解質隔膜、多孔金屬陽極、金屬極板構成的燃料電池，其電解質是熔融態碳酸鹽。

MCFC的優點在於工作溫度較高，反應速度加快；對燃料的純度要求相對較低，可以對燃料進行電池內重整；不需貴金屬催化劑，成本較低；採用液體電解質，較易操作。

不足之處在於，高溫條件下液體電解質的管理較困難，長期操作過程中，腐蝕和滲漏現象嚴重，降低了電池的壽命。

基本介紹 中文名：熔融碳酸鹽燃料電池外文名：MoltenCarbonateFuelCell類型：高溫電池電解質：熔融碳酸鹽原料：多孔陶瓷陰極等所屬學科：電子工程 MCFC的工作原理,MCFC的結構,MCFC的特點,MCFC的材料,MCFC的套用, MCFC的工作原理MCFC的電解質為熔融碳酸鹽，一般為鹼金屬Li、K、Na、Cs的碳酸鹽混合物，隔膜材料是LiAiO2，正極和負極分別為添加鋰的氧化鎳和多孔鎳。

MCFC的工作原理MCFC的工作原理如右圖。

MCFC的電池反應如下：陰極反應：陽極反應：電池反應：由上述反應可知，MCFC的導電離子為，CO2在陰極為反應物，而在陽極為產物。

實際上電池工作過程中CO2在循環，即陽極產生的CO2返回到陰極，以確保電池連續地工作。

通常採用的方法是將陽極室排出來的尾氣經燃燒消除其中的H2和CO，再分離除水，然後將CO2返回到陰極循環使用。

MCFC的結構MCFC的結構示意圖如右圖1。

MCFC組裝方式是：隔膜兩側分別是陰極和陽極，再分別放上集流板和雙極板。

MCFC電池組的結構如下圖2。

按氣體分布方式可分為內氣體分布管式（a）和外氣體分布管式（b）。

外分布管式電池組裝好後，在電池組與進氣管間要加入由LiAiO2和ZrO2製成的密封墊。

由於電池組在工作時會發生形變，這種結構導致漏氣，同時在密封墊內還會發生電解質的遷移。

鑒於它的缺點，內分布管式逐漸取代了外分布管，它克服了上述的缺點，但卻要犧牲極板的有效使用面積。

在電池組內氧化氣體和還原氣體的相互流動有三種方式：並流、對流和錯流。

MCFC的結構示意圖MCFC的特點1、熔融碳酸鹽燃料電池的優點熔融碳酸鹽燃料電池可以採用非貴重金屬作為催化劑，降低了使用成本。

能夠耐受CO和CO2的作用，可採用富氫燃料。

用鎳(Ni）或不鏽鋼作為電池的結構材料，材料容易獲得並且價格便宜。

熔融碳酸鹽燃料電池為高溫型燃料電池，餘熱溫度高，餘熱可以充分利用。

2、熔融碳酸鹽燃料電池的缺點以Li2CO3及k2CO3混合物做成電解質，在使用過程中會燒損和脆裂，降低了熔融碳酸鹽燃料電池的使用壽命，其強度與壽命還有待提高。

在整個化學反應過程中，CO2要循環使用，從燃料電極排出的CO2要用經過催化除H2的處理後，再按一定的比例與空氣混合送入氧電極，CO2的循環系統增加了熔融碳酸鹽燃料電池的結構和控制的複雜性。

MCFC的材料MCFC的材料包括電極材料、隔膜材料和雙極板材料。

1、電極材料MCFC的電極是H2、CO氧化和O2還原的場所，MCFC的電極必須具備兩個基本條件:①保證加速電化學反應，必須耐熔鹽腐蝕；②保證電解液在隔膜、陰極和陽極間的良好分配，電極與隔膜必須有適宜的孔度相配。

MCFC的陽極電催化劑經歷了Ag、Pt、Ni，主要採用Ni-Cr合金或Ni-Al合金。

採用Ni取代Ag和Pt是為了降低電池成本，而演變為鎳合金是為了防止鎳的蠕變現象。

MCFC的陰極材料有NiO、LiCOO2、LiMnO2、CuO和CeO2等，由於NiO電極在MCFC工作過程中會緩慢溶解，同時還會被從隔膜滲透過來的氫還原而導致電池短路，所以LiCOO2等新型陰極材料正逐漸取代NiO。

2、隔膜材料隔膜是MCFC的核心部件，必須具備高強度、耐高溫熔鹽腐蝕、浸入熔鹽電解質後能阻氣和具有良好的離子導電性能。

MCFC的隔膜材料是LiAiO2，LiAiO2粉體有三種晶型，分別為α型（六方晶系）、β型（單斜晶系）和γ型（四方晶系）。

外形分別為球形、針狀和片狀，密度則分別3.400g·cm-3、2.610g·cm-3和2.615g·cm-3。

3、雙極板材料MCFC的雙極板有三個主要作用：①隔開氧化劑（O2或空氣）與還原劑（天然氣、重整氣）；②提供氣體流動通道；③集流導電。

MCFC的雙極板材料主要為不鏽鋼和各類鎳基合金。

MCFC的套用MCFC在建立高效、環境友好的50~10000kW的分散電站方面具有顯著優勢。

MCFC以天然氣、煤氣和各種碳氫化合物為燃料，可以實現減少40%以上的CO2排放，也可以實現熱電聯供或聯合循環發電，將燃料的有效利用率提高到70%~80%。

①發電能力50kW左右的小型MCFC電站，主要用於地面通訊和氣象台站等。

②發電能力在200~500kW的MCFC中型電站，可用於水面艦船、機車、醫院、海島和邊防的熱電聯供。

③發電能力在1000kW以上的MCFC大型電站，可與熱機聯合循環發電，作為區域性供電站，還可以與市電併網。

相關詞條 熔融碳酸鹽燃料電池熔融碳酸鹽燃料電池(MoltenCarbonateFuelCell)簡稱MCFC,是由多孔陶瓷陰極、多孔陶瓷電解質隔膜、多孔金屬陽極、金屬極板構成的燃料電池,其電解質是熔融態碳酸鹽。

...溶融碳酸鹽燃料電池溶融碳酸鹽燃料電池是指是由多孔陶瓷陰極、多孔陶瓷電解質隔膜、多孔金屬陽極、金屬極板構成的燃料電池,其電解質是熔融態碳酸鹽,簡稱MCFC。

...燃料電池目前高溫燃料電池之電極主要是以觸媒材料製成,例如固態氧化物燃料電池(簡稱SOFC)的Y2O3-stabilized-ZrO2(簡稱YSZ)及熔融碳酸鹽燃料電池(簡稱MCFC)的氧化鎳電極等,而...燃料電池技術本書作者具有20餘年的燃料電池研究經歷,對磷酸燃料電池、質子交換膜燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池以及固體氧化物燃料電池都有廣泛的涉獵與獨特的見解。

可以說本書是...燃料電池系統:原理、設計、套用《燃料電池系統:原理、設計、套用》是[英]詹姆斯.拉米尼著,朱紅譯,衣寶廉校,...7.4.2使用熔融碳酸鹽電解質的條件1587.4.3MCFC里的電池組件159...單體固態氧化物燃料電池SOFC與第一代燃料電池(磷酸型燃料電池,簡稱PAFC)、第二代燃料電池(熔融碳酸鹽燃料電池,簡稱MCFC)相比它有如下優點:(1)較高的電流密度和功率密度;(2)陽、陰極...燃料電池設計與製造1.3.3熔融碳酸鹽燃料電池1.3.4磷酸燃料電池1.3.5鹼性燃料電池1.4燃料電池如何工作1.5本章小結1.6思考題1.7參考文獻...燃料電池系統全書共13章,內容包括燃料電池概述、燃料電池熱力學和動力學、質子交換膜燃料電池、直接甲醇燃料電池、鹼性燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料...生物質氣化燃料電池發電生物質氣化高溫燃料電池一體化發電技術研究[J].可再生能源,2006(6):43-47.3.高楊,肖軍,沈來宏.生物質氣化–熔融碳酸鹽燃料電池聯合循環發電系統性能...固體氧化物燃料電池新型材料為實現我國的節能減排目標,建設節約型社會,進一步高效利用豐富的煤炭資源和生物質資源,我國倡導對固體氧化物燃料電池(SOFC)和熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)開展研究,儘快...燃料電池電動汽車④熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)。

⑤質子交換膜燃料電池(PEMFC)。

燃料電池電動汽車組成部分①燃料電池發動機(FCE):主要由燃料電池堆、進氣系統、排水系統、供氫系統、...薄膜燃料電池系統根據所使用電解質性質的不同,燃料電池通常分為五大類,即鹼性燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、質子交換膜燃料電池和固體氧化物燃料電池。

[1]...鹼性降膜燃料電池(PAFC),大多以質量分數為98wt%左右的濃H3PO4溶液為電解質;熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC),大多將Li2CO3和K2CO3按一定比例混合後作為電解質;質子交換膜燃料電池(...固體氧化物燃料電池SOFC與第一代燃料電池(磷酸型燃料電池,簡稱PAFC)、第二代燃料電池(熔融碳酸鹽燃料電池,簡稱MCFC)相比它有如下優點:(1)較高的電流密度和功率密度;(2)陽、陰極...燃料電池發電系統燃料電池發電技術的套用前景;重點描述了用於發電的各種燃料電池(如磷酸型燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、質子交換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池)發電技術的原理、構成...燃料電池技術及套用展覽會Ø燃料電池系統產品及燃料電池設備、原材料展區:聚合物電解質燃料電池、直接甲醇燃料電池、固體氧化物燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、燃料電池...Fideris燃料電池測試系統為用戶提供從低於1W到高於100KW的測試平台,包括了所有的類型,例如質子交換膜燃料電池、固態氧化物燃料電池,熔融碳酸鹽燃料電池以及直接甲醇燃料電池。

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之後,陸續開展了質子...熔鹽電化學與鹵化物熔鹽相比,熔融碳酸鹽的腐蝕性要溫和得多。

從以往有關熔融碳酸鹽燃料電池的研究成果看,一些金屬和陶瓷材料在熔融碳酸鹽中均具有令人滿意的穩定性,很有希望... 熱門詞條 PMI 如何煎牛排 井岡山 LINECard 男性生殖系統 北京餃子館 世新電視台 連靜雯 酷比 手機軟體 楊凡 韓式料理 安德里亞·巴格納尼 劉冠廷 尋呼機 MISAO 青光眼 迎賓樓 風帆 聖誕大餐 過氧化二苯甲醯 Leapfrog 清華大學圖書館 我每天都偷視他 芒果乾 巾幗 別對我說謊 南方澳 熔融碳酸鹽燃料電池@中文百科全書