固体氧化物燃料电池新型阳极燃料的研究进展.pdf

２０２３年３月第４４卷第２期

Ｍａｒ．２０２３Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．２

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７７７５．２０２３．０２．００４开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）：

固体氧化物燃料电池新型

阳极燃料的研究进展

魏胜利，马万达，杜振华，杨帆

（江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江２１２０１３）

摘要：为了解决传统的氢气、一氧化碳等工业制气作为固体氧化物燃料电池（ｓｏｌｉｄｏｘｉｄｅｆｕｅｌｃｅｌｌ，

ＳＯＦＣ）阳极燃料时，其在制备、存储、使用安全性等方面的问题，探究新型阳极燃料的研究及应用，

以期在保证电池性能的同时实现ＳＯＦＣ的低碳甚至零碳排放．对当前有关ＳＯＦＣ新型阳极燃料的

研究现状进行了调研总结，概述了ＳＯＦＣ的基本原理，阐明了国内外能源结构的影响．调研了低碳／

零碳燃料在ＳＯＦＣ研究中的应用情况，包括甲烷等低碳烷烃、氨、生物质燃料、含碳类固体燃料等．

在此基础上对阳极低碳／零碳燃料下ＳＯＦＣ联合动力系统的研究进行了概括总结，并指出了ＳＯＦＣ

的发展方向．

关键词：固体氧化物燃料电池；阳极燃料；低碳燃料；零碳燃料；低碳排放

中图分类号：ＴＭ９１１４文献标志码：Ａ文章编号：１６７１－７７７５（２０２３）０２－０１５１－０８

引文格式：魏胜利，马万达，杜振华，等．固体氧化物燃料电池新型阳极燃料的研究进展［Ｊ］．江苏大学学报（自然科学版），２０２３，

４４（２）：１５１－１５８．

Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｎｅｗａｎｏｄｅｆｕｅｌｓｆｏｒｓｏｌｉｄｏｘｉｄｅｆｕｅｌｃｅｌｌｓ

ＷＥＩＳｈｅｎｇｌｉ，ＭＡＷａｎｄａ，ＤＵＺｈｅｎｈｕａ，ＹＡＮＧＦａｎ

（ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅａｎｄＴｒａｆｆｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｓｔｏｒａｇｅａｎｄｕｓｅｓｅｃｕｒｉｔｙｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｇａｓｅｓ

ｗｉｔｈｈｙｄｒｏｇｅｎａｎｄｃａｒｂｏｎｍｏｎｏｘｉｄｅｕｓｅｄａｓａｎｏｄｅｆｕｅｌｓｏｆｓｏｌｉｄｏｘｉｄｅｆｕｅｌｃｅｌｌ（ＳＯＦＣ），ｔｈｅｎｅｗｔｙｐｅｓ

ｏｆａｎｏｄｅｆｕｅｌｓｗｅｒｅｅｘｐｌｏｒｅｄｔｏａｃｈｉｅｖｅｌｏｗｃａｒｂｏｎｏｒｅｖｅｎｚｅｒｏｃａｒｂｏｎｅｍｉｓｓｉｏｎｓｏｆＳＯＦＣｗｈｉｌｅ

ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇｂａｔｔｅｒｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．ＴｈｅｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｎｅｗａｎｏｄｅｆｕｅｌｓｏｆＳＯＦＣｗａｓｓｕｒｖｅｙｅｄ，ａｎｄ

ｔｈｅｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＳＯＦＣｗａｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｆｏｒｅｉｇｎａｎｄｄｏｍｅｓｔｉｃｅｎｅｒｇｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

ｗａｓａｌｓｏｃｌａｒｉｆｉｅｄ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｌｏｗｃａｒｂｏｎ／ｚｅｒｏｃａｒｂｏｎｆｕｅｌｓｉｎＳＯＦＣｒｅｓｅａｒｃｈｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ，

ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｍｅｔｈａｎｅａｎｄｏｔｈｅｒｌｏｗｃａｒｂｏｎａｌｋａｎｅｓ，ａｍｍｏｎｉａ，ｂｉｏｍａｓｓｆｕｅｌｓ，ｃａｒｂｏｎｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｓｏｌｉｄｆｕｅｌｓ，

ｅｔｃ．ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆＳＯＦＣｈｙｂｒｉｄｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｕｎｄｅｒｌｏｗｃａｒｂｏｎ／ｚｅｒｏｃａｒｂｏｎｆｕｅｌｗａｓｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ，ａｎｄ

ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆＳＯＦＣｗａｓｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｌｉｄｏｘｉｄｅｆｕｅｌｃｅｌｌ；ａｎｏｄｅｆｕｅｌ；ｌｏｗｃａｒｂｏｎｆｕｅｌ；ｚｅｒｏｃａｒｂｏｎｆｕｅｌ；ｌｏｗｃ