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固体氧化物燃料电池-超低压等离子喷涂技术制备

时间:2017-11-14 23:37:44  来源:桑尧热喷涂网整理  作者:tianzhongma

    固体氧化物燃料电池(SOFC)可以直接将燃料的化学能转化为电能,转换效率高、无噪音,转化过程中的污染气体接近零排放,是一种清洁的能量转换系统。SOFC的发电效率可达50%,燃料选择范围非常广泛,如可以使用氢气、天然气、水煤气、生物质气化混合气体等。

    固体氧化物燃料电池单电池主要由阳极、阴极、电解质层组成。为防止电极中毒,一般在电极与支撑体之间制备扩散障涂层。每层组织结构和涂层厚度均一性至关重要,阴阳极为多孔陶瓷涂层,电解质层为致密结构离子透过层。

    采用超低压等离子喷涂技术制备SOFC具有以下优势:

    1)可以制备10~50μm致密薄涂层;

    2)可实现大面积厚度均一涂层制备,基体不产生变形;

    3)可制备非常致密的LSM扩散障涂层,涂层厚度20~30μm

    4)可制备致密的YSZ薄电解质层,涂层厚度10~40μm,涂层无贯穿孔隙,涂层不需要后处理就可以达到固体氧化物燃料电池对电解质的要求,较薄的电解质层对于提高高温电导率也是非常明显的;

    5)可在多孔金属和陶瓷支撑体上制备YSZ电解质层,涂层结合良好,可实现全表面覆盖。

    6)与其他热喷涂技术相比,涂层气体泄漏率低。

    7)可以在一台设备上获得固体氧化物燃料电池所需要的阴、阳极,电解质和绝缘层等,大大提高电池生产效率。


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