无需密封剂的单腔体燃料电池的制备、电极催化机理和新材料的开发

单腔体燃料电池是燃料电池的一个前沿的研究领域。我们将主要从事于以甲烷、丙烷等低碳烃或乙醇等低碳醇为燃料的单腔体固体氧化燃料电池的应用基础研究,为日后其在便携式能源的应用解决科学问题。主要采用气相色谱、质谱、阻抗谱、循环伏安、电化学滴定、电流阶梯极化、断电流极化及毛细管石英气氛微探针等在线表征方法或手段,结合SEM-EDS、XRD、TEM、FTIR、XPS和TG-TGA等非在线表征方法对燃料电池的阴极和阳极的电催化和其对混合气的化学催化行为进行研究,进而对SCFC的电极催化机理进行探讨,建立催化动力学模型。根据以上基础研究结果,来指导新的电池材料(阴极和阳极)的开发,及新电池构型(如阴极和阳极在电解质的同一面上;采用多孔电解质结构等)和新的电池反应器构型的设计。通过以上努力, 实现SCFC具有现实意义的能流密度,能量利用率和操作稳定性。