1 广东电网有限责任公司广州供电局，广州 510600
2 中国科学院宁波材料技术与工程研究所，浙江省先进燃料电池与电解池技术重点实验室，浙江 宁波 315201
固体氧化物电池(SOC)可以实现电-气-电之间的可逆转换。基于海水的可逆SOC(即rSOC)可以有效解决海上风电、光伏等间歇式发电消纳问题。本工作采用平管型固体氧化物电池电堆开展了海水环境下的可逆性能研究，分析了水蒸气含量和电流密度等运行条件对固体氧化物电堆可逆性能的影响。结果表明：在750 ℃，当电解条件下电流密度为100 mA·cm-2，加湿90 ℃ (水蒸气体积分数65%)时电压衰减最小；放电条件下电流密度100 mA·cm-2时且加湿86 ℃ (水蒸气体积分数56%)下电压衰减最小；可逆模式下电堆的能量转化效率在100 mA·cm-2时效率最大达95.2%。本研究为固体氧化物电池电堆在海水环境下的可逆应用提供了参考。
海水 效率 平管型 可逆 固体氧化物电池 Seawater efficiency flat-tube reversible solid oxide cell
1 广东电网有限责任公司广州供电局 广州 510600
2 中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800
3 上海师范大学 上海 200234
4 中国科学院大学 北京 100049
作为氢燃料利用的核心器件，固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）可以高效地将燃料气转化为电能。燃料电池中的阴极作为氧还原反应的发生场所，不仅对性能输出占有重要的影响，而且还是燃料电池的稳定性和寿命的关键决定因素。针对阴极材料的研究在推动燃料电池技术发展及产业化进程中具有重要意义。为了提升阴极的电化学性能，本文对双钙钛矿结构氧化物PrBa0.8Ca0.2Co2O5+δ（PBCC）中的钴元素进行掺杂调控，研究掺杂元素的种类、浓度对材料电化学性能的影响，通过电化学性能测试确定了最优的掺杂元素类型和含量。当使用掺杂5 mol%铁元素的PBCC材料作为阴极时，燃料电池在700 °C的最大功率达到了1 259 mW?cm-2，远优于未掺杂时的988 mW?cm-2。对掺杂元素含量和种类的优化有助于提升固体氧化物燃料电池的电化学性能。
固体氧化物燃料电池 阴极 双钙钛矿 B-位掺杂 Solid oxide fuel cell Cathode Double perovskite B-site doping
