上海应物所成功研制百千瓦级固体氧化物电池电氢双向转换装置
近日,中国科学院上海应用物理研究所与南方电网广东广州供电局氢能源研究中心联合,攻克了双向可逆高温固体氧化物电池(RSOC)运行的全套技术和关键装备研发难题,成功研制出百千瓦级固体氧化物电池电氢双向转换装置,实现了一套装置即可完成制氢与发电、电力与氢气之间的高效转换。该装置目前已经在南方电网广东广州供电局小虎岛电氢智慧能源站内投运,我国双向可逆高温固体氧化物电池技术从实验室走向了示范应用。该装置在电解池模式下,制氢功率已达100 kW级,电堆直流电耗3.0 kWh/Nm3H2,电流密度高达0.79 A/cm2,相比其他电解水制氢技术(如碱性电解水、质子交换膜电解水)的效率提升了20-30%;燃料电池工作模式下,发电效率可达60%,高于其他的发电技术。该装置基于RSOC技术,具有电解池和燃料电池两种运行模式,集制氢与发电功能于一体:在电解池模式下,装置在电力输入的条件下产生氢气并收集于储氢罐内,可随时向站内供氢;当一键切换成燃料电池......阅读全文
固体氧化物燃料电池的特点介绍
SOFC与第一代燃料电池(磷酸型燃料电池,简称PAFC)、第二代燃料电池(熔融碳酸盐燃料电池,简称MCFC)相比它有如下优点: (1)较高的电流密度和功率密度; (2)阳、阴极极化可忽略,极化损失集中在电解质内阻降; (3)可直接使用氢气、烃类(甲烷)、甲醇等作燃料,而不必使用贵金属作催化
关于固体氧化物燃料电池的介绍
固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,简称SOFC)属于第三代燃料电池,是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置,是几种燃料电池中,理论能量密度最高的一种。被普遍认为是在未来会与质子交换膜燃料电池(PEMFC)一样
简述固体氧化物燃料电池的原理
在所有的燃料电池中,SOFC的工作温度最高,属于高温燃料电池。近些年来,分布式电站由于其成本低、可维护性高等优点已经渐渐成为世界能源供应的重要组成部分。由于SOFC发电的排气有很高的温度,具有较高的利用价值,可以提供天然气重整所需热量,也可以用来生产蒸汽,更可以和燃气轮机组成联合循环,非常适用于
关于固体氧化物燃料电池的发展介绍
固体氧化物燃料电池的开发始于20世纪40年代,但是在80年代以后其研究才得到蓬勃发展。 早期开发出来的SOFC的工作温度较高,一般在800~1000℃。科学家已经研发成功中温固体氧化物燃料电池,其工作温度一般在800℃左右。一些国家的科学家也正在努力开发低温SOFC,其工作温度更可以降低至65
钠离子电池层状氧化物材料的合理设计
Pub Date: 2020-11-06 , DOI: 10.1126/science.aay9972单位:中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心/荷兰代尔夫特理工大学作者:Chenglong Zhao, Qidi Wang, Zhenpeng Yao, Jianlin Wang,
我国实现固体氧化物燃料电池系统独立发电
9月3日,华中科技大学燃料电池研究开发中心传出喜讯,该中心以电扇和灯泡为负载实现了固体氧化物燃料电池(SOFC)系统的独立发电。 SOFC是将煤、石油、天然气等化石燃料,沼气等生物质燃料,以及其他碳氢化合物中的化学能直接转换为电能的电化学发电装置,具有高效率、低排放、无噪声、热电联供
关于锂电池材料锂钻氧化物的介绍
锂钻氧化物(LiCo02)属于a-NaFe02型结构,具有二维层状结构,适宜锂离子的脱嵌。由于其制备工艺较为简便、性能稳定、比容量高、循环性能好,目前商品化的锂离子电池大都采用LiCo02作为正极材料。其合成方法主要有高温固相合成法和低温固相合成法,还有草酸沉淀法、溶胶凝胶法、冷热法、有机混合法
氧化物固态锂电池的基本信息介绍
氧化物固态电解质具有致密形貌,所以和硫化物相比,有更高的机械强度,且在空气环境中的稳定性优异。然而正是因其机械强度更高,形变能力和柔软性能都很差,加之难以提升的界面接触问题,使得氧化物电解质的问题也比较突出。从结构角度可以将其列为晶态和玻璃态两种,钙钛矿型、NASICON型、反钙钛矿型和Garn
锂电池的正极活性物质氧化物的简介
氧化物(Oxide)属于化合物(当然也一定是纯净物)。其组成中只含两种元素,其中一种一定为氧元素,另一种若为金属元素,则称为金属氧化物;若另一种不为金属元素,则称之为非金属氧化物。 [1] 广义上的氧化物是指氧元素与另外一种化学元素组成的二元化合物,如二氧化碳(CO₂)、氧化钙(CaO)、一氧
固体氧化物燃料电池核心技术获突破
哈尔滨工业大学科研人员完成的“中温固体氧化物燃料电池的集成研发”项目日前通过鉴定。专家组认为,该项目独立开发出的“流延共烧结技术”实现了我国在固体氧化物燃料电池大面积电池基片制备核心技术方面的突破,单体电池的功率及功率密度等方面技术达到国际先进水平。 固体氧化物燃料电池是通过电化学反应将燃
固态锂电池电解质的氧化物体系
氧化物体系的固体电解质主要包含钙钛矿结构的锂钢钛氧化物(LLTO),石榴石结构的锂钢错氧化物(LLZO),快离子导体(LISICON、NASICON)等,导锂机制多为材料在微观层面形成了结构稳定的锂离子输运通道。氧化物固体电解质最大的优势即源于无机氧化物本征属性:机械强度大,理化稳定性较高,耐压
关于固体氧化物燃料电池的组成结构介绍
固体氧化物燃料电池是一种新型发电装置,其高效率、无污染、全固态结构和对多种燃料气体的广泛适应性等,是其广泛应用的基础。 固体氧化物燃料电池单体主要由电解质(electrolyte)、阳极或燃料极(anode,fuel electrode)、阴极或空气极(cathode,air electrod
我国固体氧化物燃料电池技术研发取得新突破
华中科技大学燃料电池研究中心自主研制出5KW级固体氧化物燃料电池(简称SOFC)独立发电系统,并实现了4.82KW的功率输出,科技部组织的现场技术验收组专家认为,这标志着我国SOFC系统独立发电技术取得了新突破,基本具备进入工程化和产品化阶段的条件。 记者3月11日采访了解到,在国家
铌钨氧化物有助研制更安全快充电池
据英国剑桥大学官网近日消息,该校研究人员在最新一期《自然》杂志上撰文指出,铌钨氧化物拥有更高的锂通过速度,可用于研制更快速充电的电池,而且,该氧化物的物理结构和化学行为有助他们深入了解如何构建安全、超快速充电电池。 在寻找新电极材料时,研究人员通常尝试使材料颗粒变得更小,但制造含有纳米粒子的实
锂电池的正极活性物质氧化物的分类总结
①按与氧化合的另一种元素的类型分为金属氧化物与非金属氧化物 ②按成键类型或组成粒子类型分为离子型氧化物与共价型氧化物 离子型氧化物:部分活泼金属元素形成的氧化物如Na2O、CaO等 共价型氧化物:部分金属元素和所有非金属元素的氧化物如MnO2、HgO、SO2、ClO2 等 ③按照氧的氧化
简述锂离子电池的正极材料锂铁氧化物
随着锂二次电池的出现,人们对可脱嵌锂离子的层状LiFeO2就进行了许多深入的研究。但由于Fe4+/Fe3+电对的Fermi能级与Li+/Li的相隔太远,而Fe3+/Fe2+电对又与Li+/Li的相隔太近,因此层状LiFeO2一直未能得到应用。1997年Padhi等首次报道具有橄榄石型结构的LiF
锂电池的正极材料锂镍氧化物的简介
镍酸锂(LiNiO2)为立方岩盐结构,与LiCoO2相同,但其价格比LiCoO2低。LiNiO2理论容量为276mAh/g,实际比容量为140~180mAh/g,工作电压范围为2.5V~4.2V,无过充或过放电的限制,具有高温稳定性好,自放电率低,无污染,是继LiCoO2之后研究得较多的层状化合
锂电池的正极材料锂钴氧化物的简介
锂钴氧化物是现阶段商品化锂离子电池中应用最成功、最广泛的正极材料。其在可逆性、放电容量、充放电效率和电压稳定方面是比较好的。 LiCoO2属于α-NaFeO2型结构,它具有二维层状结构,适合锂离子的脱嵌,其理论容量为274mAh/g,但在实际应用中,由于结构稳定性的限制,最多只能把晶格中的一半
锂离子电池正极材料锂钒氧化物的介绍
钒为多价态金属,与锂可形成多种氧化物,主要包括层状的LiVO2、LixV2O4、Li1+xV3O8和尖晶石型LiV2O4、反尖晶石型LiVMO4(M=Ni,Co)。 1957年Wadsley提出用层状Li1+xV3O8作为锂离子电池正极材料。层状Li1+xV3O8的结构由八面体和三角双锥组成,
固态锂电池电解液的氧化物体系介绍
氧化物体系的固体电解质主要有钙钛矿结构的锂钢钛氧化物(LLTO)、石榴石结构的锂钢锆氧化物(LLZO)、快离子导体(LISICON、NASICON)等。在微观水平上形成结构稳定的锂离子传输通道。氧化物固体电解质的最大优势来自于无机氧化物的固有特性:机械强度高、物理化学稳定性高、耐压性强、制造复杂
谢和平团队有效预测固体氧化物燃料电池阴极活性
9月5日,深圳大学谢和平院士与其博士生翟朔分别为通讯和第一作者,香港理工大学教授倪萌、南京工业大学教授邵宗平为共同通讯作者在《自然—能源》上发表研究成果。他们将机器学习、理论计算与陶瓷固体氧化物开发相结合,开发了一个经过实验验证的阴极材料机器学习筛选技术,快速、有效地从庞大的钙钛矿组分中筛选高活
关于锂电池的正极材料锂锰氧化物的介绍
我国锰资源储量丰富,而且锰无毒,污染小,因此层状结构的LiMnO2和尖晶石型的LiMn2O4都成为了正极材料研究的热点。 锂锰氧化物主要有层状LiMnO2和尖晶石型LiMn2O4两类。LiMnO2属于正交晶系,岩盐结构,氧原子分布为扭变四方密堆结构,其空间点群为Pmnm,理论比容量达到286m
中科院大化所固体氧化物燃料电池研究取得进展
3月16日,中科院大连化物所程谟杰研究员带领中高温固体氧化物燃料电池研究团队和美国密苏里大学堪萨斯城分校陈晓波助理教授在固体氧化物燃料电池合作研究中取得进展,相关成果发表在《纳米快报》(Nano Lett., 2015, 15(3):1703-1709)上。 固体氧化物燃料电池是一种高效清洁
锂离子电池正极材料锰镍钴复合氧化物的简介
层状锰镍钴复合氧化物正极材料综合了LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2 三种层状材料的优点,其综合性能优于以上任一单一组分正极材料,存在明显的三元协同效应:通过引入Co,能够减少阳离子混合占位情况,有效稳定材料的层状结构;通过引入Ni,可提高材料的容量;通过引入Mn,不仅可以降低材料成本,而
锂电池的正极活性物质氧化物的热稳定性
大部分氧化物具有很高的热稳定性,尤其是IIA和IVB族元素的氧化物、Li2O、Na2O、B2O3、Al2O3、SiO2等,对热不稳定的氧化物较少,例如卤素的氧化物、N2O5、Ag2O、HgO等。短周期元素氧化物的稳定性从左至右递减,唯碱金属元素氧化物的稳定性较碱土金属为差,当我们考虑到M+离子之
日美科学家研制出新型固体氧化物燃料电池
日本产业技术综合研究所1月17日宣布,该所研究人员和美国同行研制出一种微型固体氧化物燃料电池,这种燃料电池添加了特殊的催化剂层,可大大降低电池的工作温度。 产业技术综合研究所的新闻公报说,固体氧化物燃料电池的能源转换效率在燃料电池中是最高的,但这种电池工作温度高,体积较大,
锂电池的正极活性物质氧化物的化学性质
酸碱性 根据酸碱特性,氧化物可分成4类:酸性的、碱性的、两性的和中性的。 (1)酸性氧化物。溶于水呈酸性溶液或同碱发生的氧化物是酸性氧化物。例如: P4O10+6H2O→4H3PO4 Sb2O5+2NaOH+5H2O→2Na[Sb(OH)6] 大多数非金属共价型氧化物和某些电正性较弱的
我国首套固体氧化物燃料电池热电联供系统面世
中国首套自主知识产权、自主设计研发和生产的固体氧化物燃料电池(SOFC)热电联供系统1日在徐州华清京昆能源有限公司(以下简称:华清能源)举行产品下线仪式。 SOFC属于第三代燃料电池,是一种在高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的新型发电装置。被普遍认为是在未来得
固体氧化物燃料电池研究获两项重大进展
据美国物理学家组织网11月17日报道,美国哈佛大学的科学家最近报告了其在固体氧化物燃料电池(SOFCs)领域取得的两项进展:其一是电池中不再使用铂材料;其二是将电池的运行温度降低至300摄氏度到500摄氏度之间。研究人员表示,基于SOFCs在更低的操作温度、更丰富的燃料来源以及更便宜的材料方面取
大连化物所管型固体氧化物燃料电池堆研究又上新台阶
在科技部项目和中科院方向性项目支持下,近年来,大连化学物理研究所中高温固体氧化物燃料电池研究组(302组)加快了管型固体氧化物燃料电池堆的研究工作。在千瓦级管型固体氧化物燃料电池电堆成功运行千小时以上的基础上,最近成功研制了3千瓦级管型固体氧化物燃料电池电堆,最高输出功率达到290