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SSC-SOFC80 固態(tài)氧化物燃料電池評(píng)價(jià)系統(tǒng)
- 公司名稱 北京鑫視科科技有限公司
- 品牌 鑫視科
- 型號(hào) SSC-SOFC80
- 產(chǎn)地
- 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)廠家
- 更新時(shí)間 2025/3/17 9:50:12
- 訪問次數(shù) 32
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產(chǎn)地類別 | 國(guó)產(chǎn) | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 化工,綜合 |
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固態(tài)氧化物燃料電池(solid oxide fuel cell,,SOFC),SOFC所使用的電解質(zhì)為固態(tài)非多孔金屬氧化物,,通常為三氧化二釔穩(wěn)定的二氧化鋯(Y2O3-stabilized-ZrO2,,YSZ),在650~1000℃的工作溫度下氧離子在電解質(zhì)內(nèi)具有較高的電導(dǎo)率,。陽(yáng)極使用的材料為鎳-氧化鋯金屬陶瓷(Ni-YSZ),,陰極則為鍶摻雜的錳酸鑭(Sr-doped-LaMnO3,LSM),。
SOFC 的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn):由于電池為全固體的結(jié)構(gòu),,避免了使用液態(tài)電解質(zhì)所帶來(lái)的腐蝕和電解液泄漏等問題;不用鉑等貴金屬作催化劑而大大減少了電池成本,;SOFC高質(zhì)量的余熱可以用于熱電聯(lián)供,,從而提高余熱利用率,總的發(fā)電效率可達(dá)80%以上,;燃料適用范圍廣,,從原理上講,固體氧化物離子導(dǎo)體是理想的傳遞氧的電解質(zhì)材料,,所以,,SOFC 適用于幾乎所有可以燃燒的燃料,不僅可以用氣,、一氧化碳,、甲烷等燃料,而且可直接用天然氣,、煤氣和其他碳?xì)浠衔镒鳛槿剂稀?/p>
產(chǎn)品詳情:
SSC-SOFC80固態(tài)氧化物燃料電池評(píng)價(jià)系統(tǒng)用于評(píng)估SOFC單電池或電堆的電化學(xué)性能,、穩(wěn)定性及效率,明確關(guān)鍵影響因素(材料、溫度,、燃料組成等),。該系統(tǒng)能夠精確控制操作條件(溫度、氣體組成,、流量等),,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電化學(xué)性能(電壓、電流,、阻抗等),,并分析反應(yīng)產(chǎn)物(H?O、CO?,、O?等),。本SOFC評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)科學(xué)、功能全面,,能夠滿足從材料研究到系統(tǒng)集成的多種測(cè)試需求,。
固態(tài)氧化物燃料電池評(píng)價(jià)系統(tǒng)通過高精度控制和多功能測(cè)試模塊,可為SOFC的性能優(yōu)化與商業(yè)化應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)支持,。
1) 測(cè)量不同溫度(600–900°C)下的極化曲線(I-V-P曲線)及功率密度,。
2) 分析燃料利用率(H?/CH?)對(duì)電池效率和輸出性能的影響。
3) 通過電化學(xué)阻抗譜(EIS)解析歐姆阻抗,、活化極化與濃差極化貢獻(xiàn),。
4) 評(píng)估長(zhǎng)期運(yùn)行(>100小時(shí))中的衰減機(jī)制(如陽(yáng)極積碳、電解質(zhì)老化),。
5) 常用燃料氣體:H?,、CH?、合成氣(H?/CO),、空氣(氧化劑),。
6) 電化學(xué)工作站、電子負(fù)載(用于I-V,、EIS測(cè)試)。
7) 氣相色譜儀(GC)或質(zhì)譜儀(燃料利用率分析),。
8) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(溫度,、電壓、電流實(shí)時(shí)記錄),。
9) 可全面評(píng)價(jià)SOFC的電化學(xué)性能與可靠性,,為材料優(yōu)化和系統(tǒng)集成提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
產(chǎn)品技術(shù)參數(shù):
項(xiàng)目 | 技術(shù)參數(shù) |
氣體供應(yīng)與控制系統(tǒng) | 1) 提供精確配比的燃料氣(H?,、CH?,、合成氣等)和氧化劑(空氣或純氧),并控制流量和濕度,。 2) 氣源:高純度H?,、CH?,、CO、N?,、空氣(帶減壓閥),。 3) 質(zhì)量流量控制器(MFC):精度±1% F.S.,流量范圍0–500 sccm,。 4) 氣體混合器:實(shí)現(xiàn)多組分氣體(如H?/CO/N?)的均勻混合,。 5) 蒸汽發(fā)生器:通過液態(tài)水蒸發(fā)產(chǎn)生H?O蒸汽,濕度范圍5–50%,。 6) 氣體管路:316不銹鋼管,,耐高溫、耐腐蝕,。 7) 控制方式:通過PLC編程實(shí)現(xiàn)氣體流量,、濕度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。 |
加熱與溫度控制模塊 | 1) 提供穩(wěn)定的高溫環(huán)境(600–1000°C),,確保SOFC正常運(yùn)行,。 2) 反應(yīng)爐:最高溫度1100°C,控溫精度±1°C,,加熱區(qū)長(zhǎng)度≥300 mm,。 3) 預(yù)熱爐:用于反應(yīng)前的氣體加熱,最高溫度600°C,,控溫精度±1°C,,加熱區(qū)長(zhǎng)度≥100 mm。 4) 熱電偶:K型熱電偶,,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池溫度,。 5) 隔熱材料:陶瓷纖維,減少熱損失,。 6) 控制方式:PID溫控器匹配功率調(diào)節(jié),,支持多段升溫程序。 |
燃料電池測(cè)試專用夾具模塊 | 用戶可根據(jù)需求選擇其中一種或多種 1) 半電池SOFC電池夾具,,有效直徑φ12,,面積1cm2,主要分析工作電極的性能,; 2) 管式SOFC電池夾具,,有效直徑φ12,面積1cm2,,可分別分析陰陽(yáng)極催化劑的性能,; 3) 板式全陶瓷制SOFC夾具,有效規(guī)格20*20mm方形,面積4cm2,,全陶瓷制可避免金屬內(nèi)不良元素的影響,,氣體流道設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)高效的氣固反應(yīng),,集流體采用鉑網(wǎng),,接觸面積大,接觸電阻極??; 4) 板式石英制SOFC夾具,有效規(guī)格20*20mm方形,,面積4cm2,,可以實(shí)現(xiàn)光電熱體系下的催化劑評(píng)價(jià)。 |
電化學(xué)測(cè)試模塊 | 電化學(xué)測(cè)試模塊(選配,,一般由用戶提供或采購(gòu)) 1) 功能:測(cè)量SOFC的電壓,、電流、功率密度及電化學(xué)阻抗譜(EIS),。 2) 電化學(xué)工作站:支持恒電位,、恒電流、EIS模式,,電壓范圍±10 V,,電流范圍±2 A。 3) 電流收集器:鉑或鎳網(wǎng),,確保低接觸電阻,。 4) 測(cè)試夾具:氧化鋁陶瓷夾具,耐高溫,、絕緣性好,。 I-V曲線:掃描電壓(0.1–1.0 V),記錄電流密度,。 5) EIS:頻率范圍0.1 Hz–1 MHz,,分析歐姆阻抗、活化極化和濃差極化,。 |
數(shù)據(jù)采集 | 1) 功能:實(shí)時(shí)采集,、存儲(chǔ)和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 2) 數(shù)據(jù)采集卡:多通道,,支持電壓、電流,、溫度同步采集,。 3) 軟件平臺(tái):IoT軟件,用于數(shù)據(jù)可視化與分析。 4) 數(shù)據(jù)庫(kù):存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)參數(shù)與結(jié)果,,支持后續(xù)查詢與處理,。 5) 采用15英寸工業(yè)觸控屏 |
GC分析模塊 | 選配鑫視科GC,可選擇SSC-GC60或SSC-GC70(EPC) 1) 配置在線自動(dòng)閥,,實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)進(jìn)樣,; 2) 配置TCD、FID+轉(zhuǎn)化爐,、FID毛細(xì),,三個(gè)檢測(cè)器; 3) 配置對(duì)應(yīng)的色譜柱,、空氣發(fā)生器,、氫氣發(fā)生器。 |
安全與尾氣處理模塊
| 1) 功能:確保實(shí)驗(yàn)安全,,處理尾氣中的有害成分(如CO,、H?)。 2) 氣體泄漏檢測(cè)器(標(biāo)配):實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)H?,、CO濃度,,超標(biāo)報(bào)警。 3) 尾氣燃燒器(選配):將未反應(yīng)的H?/CO轉(zhuǎn)化為H?O/CO?,。 4) 緊急停機(jī)系統(tǒng)(標(biāo)配):異常情況下自動(dòng)切斷氣源和電源,。 5) 通風(fēng)系統(tǒng)(用戶自備):強(qiáng)制排風(fēng),保持實(shí)驗(yàn)環(huán)境安全,。 |
系統(tǒng)優(yōu)勢(shì) | 1) 高精度控制:氣體流量,、溫度、濕度可精確調(diào)節(jié),,滿足多種實(shí)驗(yàn)需求,。 2) 多功能測(cè)試:支持I-V曲線、EIS,、長(zhǎng)期穩(wěn)定性等多種測(cè)試模式,。 3) 安全性高:配備氣體泄漏檢測(cè)、尾氣燃燒和緊急停機(jī)系統(tǒng),。 4) 自動(dòng)化程度高:通過軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,、分析與存儲(chǔ),減少人為誤差,。 |
應(yīng)用場(chǎng)景 | 1) 材料研究:評(píng)估新型電解質(zhì),、電極材料的性能。 2) 工藝優(yōu)化:優(yōu)化電池制備工藝(如燒結(jié)溫度,、電極厚度),。 3) 系統(tǒng)集成:測(cè)試SOFC電堆在實(shí)際操作條件下的性能,。 |
產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)建議:
項(xiàng)目 | 建議 |
電池組裝與密封 | 將單電池置于氧化鋁測(cè)試夾具中,用玻璃陶瓷膠密封邊緣,。連接Pt或Ni網(wǎng)作為電流收集器,,確保低接觸電阻。 |
電池活化與預(yù)處理 | 陽(yáng)極還原:通入5% H?/Ar混合氣,,升溫至800°C,,保持2小時(shí)(NiO→Ni)。初始性能測(cè)試:在800°C,、H?流量50 sccm下,,記錄開路電壓(OCV),驗(yàn)證電解質(zhì)致密性(OCV應(yīng)接近理論值1.1 V),。 |
極化曲線與功率密度 | 固定溫度(700°C,、800°C、850°C),,以10 mV/s掃描電壓(0.7–0.1 V),,記錄電流密度和功率密度。 比較不同燃料(純H?,、H?/CO=1:1,、CH?)下的性能差異。 |
電化學(xué)阻抗譜(EIS) | 在OCV狀態(tài)下,,施加10 mV交流擾動(dòng)(頻率范圍0.1 Hz–100 kHz),,擬合歐姆電阻(RΩ)、活化極化電阻(Ract)及擴(kuò)散阻抗(Rdiff),。 |
燃料利用率測(cè)試 | 固定電流密度(0.5 A/cm2),,通過GC分析尾氣中未反應(yīng)的H?/CO,計(jì)算燃料利用率(η_fuel = 1 – [未反應(yīng)燃料]/[輸入燃料]),。 |
長(zhǎng)期穩(wěn)定性測(cè)試 | 在0.7 V,、800°C下連續(xù)運(yùn)行100小時(shí),每10小時(shí)記錄一次電流密度和EIS,,觀察性能衰減,。 |
操作溫度 | 平衡效率與材料穩(wěn)定性,梯度升溫測(cè)試(600–900°C) |
燃料組成 | 提高抗積碳能力,,對(duì)比純H?,、合成氣、CH?的性能差異,,(H?/CO=1:1),。 |
陽(yáng)極孔隙率 | 增強(qiáng)氣體擴(kuò)散與反應(yīng)活性,調(diào)整造孔劑(石墨)含量(10–30 wt%),。 |
電流密度 | 避免濃差極化主導(dǎo),,限制最大電流密度(<1.5 A/cm2),。 |
SOFC系統(tǒng)工作原理示意圖:
實(shí)物圖: