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宁波材料所研制出抗弯强度最高的SOFC平板式单电池

宁波材料所SOFC团队(www.sofc.com.cn)建立了中国第一条平板式固体氧化物燃料电池(SOFC)单电池中试实验生产线,生产面积为10×10cm2-15×15cm2的单电池,年产能达到20000片。生产的单电池销往丹麦、瑞士、英国、美国、日本、新加坡,以及中国台湾等地区。单电池最大功率在850℃达到90W,在750℃达到50W(活性面积10×10cm2)。功率和功率密度是单电池性能的重要指标,而实际应用中的单电池,强度是另一项重要的指标,因为电池堆组装需要强度合格的单电池,否则在电堆组装和运行过程中单电池会受力产生裂纹,导致电池堆失效或运行中性能大幅度衰减。宁波材料所在SOFC阳极(NiO+YSZ)中通过掺杂0.25wt%Al2O3,研制出目前所知报道的抗弯强度最高的阳极支撑,在还原前和还原后分别达到430MPa和299MPa的抗弯强度平均值,比未掺杂的阳极支撑的抗弯强度201MPa和237MPa分别提高了114%和26%。同时,采用掺杂的阳极支撑配方制备的单电池与未掺杂的单电池保持了完全一致的电性能。该工作“Alumina Doped Ni/YSZ Anode Materials for Solid Oxide Fuel Cells”发表在Fuel Cells(DOI: 10.1002/fuce.200800152)上。