溶融碳酸盐燃料电池是指是由多孔陶瓷阴极、多孔陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极、金属极板构成的燃料电池,其电解质是熔融态碳酸盐,简称MCFC。

中文名

溶融碳酸盐燃料电池

外文名

Molten carbonate fuel cell

学科

能源工程

领域

能源材料

简称

MCFC

电解质

熔融态碳酸盐

工作原理

MCFC的电解质为熔融碳酸盐,一般为碱金属Li、K、Na、Cs的碳酸盐混合物,隔膜材料是LiAiO,正极和负极分别为添加锂的氧化镍和多孔镍。

示意图

溶融碳酸盐燃料电池工作原理示意图如图1所示:

图1

特点

溶融碳酸盐燃料电池的优点在于工作温度较高,反应速度加快;对燃料的纯度要求相对较低,可以对燃料进行电池内重整;不需贵金属催化剂,成本较低;采用液体电解质,较易操作。不足之处在于,高温条件下液体电解质的管理较困难,长期操作过程中,腐蚀和渗漏现象严重,降低了电池的寿命。

应用

MCFC在建立高效、环境友好的50~10000kW的分散电站方面具有显著优势。MCFC以天然气、煤气和各种碳氢化合物为燃料,可以实现减少40%以上的CO排放,也可以实现热电联供或联合循环发电,将燃料的有效利用率提高到70%~80%。

① 发电能力50kW左右的小型MCFC电站,主要用于地面通讯和气象台站等。

② 发电能力在200~500kW的MCFC中型电站,可用于水面舰船、机车、医院、海岛和边防的热电联供。

③ 发电能力在1000kW以上的MCFC大型电站,可与热机联合循环发电,作为区域性供电站,还可以与市电并网。