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质子交换膜燃料电池电催化剂研究及膜电极制备技术 被引量：28
1
作者 马紫峰 黄碧纯 石玉美 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期149-153,共5页
阻碍质子交换膜燃料电池商业化的关键问题之一是其电催化剂昂贵。文中对质子交换膜燃料电池中铂系电催化剂、非铂系电催化剂研究情况进行评述。影响催化活性的基本因素是电催化剂的颗粒尺寸及其表面功能群。将不同组分混合形成的共生材... 阻碍质子交换膜燃料电池商业化的关键问题之一是其电催化剂昂贵。文中对质子交换膜燃料电池中铂系电催化剂、非铂系电催化剂研究情况进行评述。影响催化活性的基本因素是电催化剂的颗粒尺寸及其表面功能群。将不同组分混合形成的共生材料的催化活性要比单一材料的活性高。膜电极结构和性能与膜电极制备技术密切相关。分析结果表明，在质子交换膜燃料电池商业化进程中，不仅要开发纳米级、低成本的电催化剂，更应提高电催化剂利用率。 展开更多
关键词 质子交换膜 燃料电池 电催化剂 膜电极
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固体氧化物燃料电池初步研究 被引量：13
2
作者 马紫峰 石玉美 +2 位作者 黄碧纯 林卓炀 林维明 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期499-503,共5页
研制了管式SOFC试验电池系统，分别以H2和CH4为燃料，空气为氧化剂气体，对管状SOFC在500～950℃范围内的电性能进行研究．考察了温度对电池内阻、输出电流和输出电压的影响．结果表明，当电池工作温度升至950℃时，分别以H2和CH4为燃... 研制了管式SOFC试验电池系统，分别以H2和CH4为燃料，空气为氧化剂气体，对管状SOFC在500～950℃范围内的电性能进行研究．考察了温度对电池内阻、输出电流和输出电压的影响．结果表明，当电池工作温度升至950℃时，分别以H2和CH4为燃料，电池开路电压分别为0．98V和1．05V；最大输出电流密度达到19．6mA／cm2和16．4mA／cm2，最大输出功率达到30．0mW和24.4mW经过145h连续试验运行，试验电池性能没有出现任何退化迹象。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 电化学性能 内阻
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燃料电池用微通道反应器的研究现状 被引量：10
3
作者 胡林会 胡鸣若 +1 位作者 朱新坚 王明华 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期545-548,共4页
微通道反应器,是一种借助特殊微加工技术以固体基质制造的可用于进行化学反应的三维结构单元。它较常规反应器体积小一个数量级以上,安全性好,适用于汽车或移动电源;而且它可以利用现有的加油站和加气站直接进行能量补给,解决了通常难... 微通道反应器,是一种借助特殊微加工技术以固体基质制造的可用于进行化学反应的三维结构单元。它较常规反应器体积小一个数量级以上,安全性好,适用于汽车或移动电源;而且它可以利用现有的加油站和加气站直接进行能量补给,解决了通常难解决的燃料供给问题。重点介绍了它的结构和各个组成部分及相关的国内外研究现状。 展开更多
关键词 燃料电池 微通道反应器 质子交换膜燃料电池 蒸发器
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熔融碳酸盐燃料电池实验研究 被引量：6
4
作者 于立军 曹广益 朱新坚 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期1250-1252,共3页
熔融碳酸盐燃料电池 (MCFC)是第 2代燃料电池 ,工作温度 650°C.组装了 1 2 cm× 1 0 cm的 MCFC单体电池 ,开发了电池的关键材料、烧结及升温程序 .电池以多孔陶瓷板材料 γ- Li Al O2 作为电解质支持体 ,其厚度为 0 .8mm,孔径... 熔融碳酸盐燃料电池 (MCFC)是第 2代燃料电池 ,工作温度 650°C.组装了 1 2 cm× 1 0 cm的 MCFC单体电池 ,开发了电池的关键材料、烧结及升温程序 .电池以多孔陶瓷板材料 γ- Li Al O2 作为电解质支持体 ,其厚度为 0 .8mm,孔径分布 0 .1～ 0 .8μm,孔隙率 50 % ;阴极采用多孔板 Ni,厚度为 0 .8mm,平均孔径为 1 2 μm,孔隙率 55% ;阳极采用多孔板 Ni,厚度为 0 .8mm,平均孔径为 8μm,孔隙率 50 % .电池的开路电压达到 1 .1 0 V,电流密度达到 1 2 0 m A/cm2 ,工作时输出电压为 0 .65～ 0 .70 V,输出功率 5～ 1 0 展开更多
关键词 熔融碳酸盐燃料电池 工作电压 开路电压 孔隙率 电压电流特性 电流密度
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熔融碳酸盐燃料电池ZnO/NiO阴极稳定性及电化学性能研究 被引量：4
5
作者 黄波 李飞 +2 位作者 俞晴春 陈刚 胡克鳌 《电化学》 CAS CSCD 2004年第2期181-189,共9页
　以ZnO作添加物,采用流延成型法制备了ZnO/Ni复合阴极,研究其微观形貌和相组成,并应用交流阻抗谱研究了ZnO/NiO复合阴极在(Li0.62K0.38)2CO3低共熔盐中的稳定性和电化学性能.结果表明,ZnO/Ni复合阴极和Ni阴极具有基本相近的表面形貌、... 　以ZnO作添加物,采用流延成型法制备了ZnO/Ni复合阴极,研究其微观形貌和相组成,并应用交流阻抗谱研究了ZnO/NiO复合阴极在(Li0.62K0.38)2CO3低共熔盐中的稳定性和电化学性能.结果表明,ZnO/Ni复合阴极和Ni阴极具有基本相近的表面形貌、空隙率和孔径尺寸.ZnO的添加能显著降低NiO在熔盐中的溶解度,其中,2mol%ZnO/NiO复合阴极的NiO溶解度比纯NiO阴极的约低1个数量级,并具有较低的电荷传递电阻(接近于纯NiO值),可望成为MCFC一种很有前景的阴极材料. 展开更多
关键词 熔融碳酸盐燃料电池 氧化锌/氧化镍复合阴极 稳定性 电化学性能 微观形貌 相组成
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可逆质子交换膜燃料电池研究进展 被引量：4
6
作者 隋升 王明华 +1 位作者 余晴春 朱新坚 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第8期511-514,共4页
可逆质子交换膜燃料电池(RPEMFC)是一种在同一装置上实现水电解(充电)和燃料电池发电(放电)两种功能的储能电池。随着PEMFC技术的迅速发展,RPEMFC开始引起人们更多关注。介绍了它的工作原理,对电催化、膜电极(MEA)制作、电池性能以及应... 可逆质子交换膜燃料电池(RPEMFC)是一种在同一装置上实现水电解(充电)和燃料电池发电(放电)两种功能的储能电池。随着PEMFC技术的迅速发展,RPEMFC开始引起人们更多关注。介绍了它的工作原理,对电催化、膜电极(MEA)制作、电池性能以及应用等方面的研究进展进行评述。双效氧电极(氧还原和氧气析出)是RPEMFC的技术关键,但其电催化剂的双效高活性功能以及稳定性还没有得到很好解决。由于它的理论比能量高(可达3 600 Wh/kg),可靠性好,并且寿命长,因此RPEMFC在许多蓄电池的应用领域,特别是对质量有严格限制的场合(如航天飞机和太阳能飞机等),将得到广泛应用。 展开更多
关键词 可逆质子交换膜燃料电池 氢电极 氧电极 电化学反应
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熔融碳酸盐燃料电池电解质研究——NiO的溶解度和O_2的还原行为 被引量：2
7
作者 余晴春 吴晓梅 +2 位作者 吴益华 朱新坚 曹广益 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期434-435,共2页
熔融碳酸盐燃料电池 (MCFC)具有发电效率高、环境友好以及能使用各种燃料等优点 ,但是 ,阴极的NiO溶解在碳酸盐中 ,并迁移到阳极被H2 还原成金属Ni ,造成电池短路 ,影响了使用寿命。为解决这一技术难点 ,延长MCFC的使用寿命 ,经优化计... 熔融碳酸盐燃料电池 (MCFC)具有发电效率高、环境友好以及能使用各种燃料等优点 ,但是 ,阴极的NiO溶解在碳酸盐中 ,并迁移到阳极被H2 还原成金属Ni ,造成电池短路 ,影响了使用寿命。为解决这一技术难点 ,延长MCFC的使用寿命 ,经优化计算得到了三元碱金属碳酸盐 (0 .474Li+ 0 .3 2 6Na + 0 .2K )CO3 ,提出了用ICP法测定NiO在该碳酸盐中的溶解度 ,以及不同的气体组成和压力对NiO溶解度的影响 ;同时用电化学测试的方法对O2 在该电极体系的还原行为进行了研究。实验表明 ,NiO在该组成的碳酸盐中溶解度较小 ,而O2 的溶解度较大 ,这就减少了由于氧的扩散阻力造成的阴极极化 ,有利于加快氧的还原反应 ,因此该三元碱金属碳酸盐可作为熔融碳酸盐燃料电池适宜的电解质。 展开更多
关键词 熔融碳酸盐燃料电池 电解质 溶解度 还原行为 熔盐电解质 氧化镍 氧
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熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)的制作和性能研究 被引量：3
8
作者 隋升 朱新坚 曹广益 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期64-66,共3页
采用铸带法制备电极 (阴极和阳极 )、电解质基材和片材等电池部件 ,并组装出电极面积为 140× 2 40mm2 的熔融碳酸盐燃料单电池和电池组 (由 8个单电池构成 )。研究了单电池在不同温度下工作性能以及多次热循环对电池性能的影响。... 采用铸带法制备电极 (阴极和阳极 )、电解质基材和片材等电池部件 ,并组装出电极面积为 140× 2 40mm2 的熔融碳酸盐燃料单电池和电池组 (由 8个单电池构成 )。研究了单电池在不同温度下工作性能以及多次热循环对电池性能的影响。结果表明 ,电池具有较好的输出性能和一定的耐冷热冲击能力。单电池与电池组的功率密度很接近 ,说明电池内的流场设计可行。分别以空气和氢气为氧化剂和燃料气体 ,在常压 ,6 5 0℃ ,电流密度 130mA cm2条件下 ,电池的功率密度接近 0 1W cm2 ,电池组输出峰值功率达到了 2 80W以上。 展开更多
关键词 熔融碳酸盐燃料电池 热循环 电池输出性能 制作 电极 电解质
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千瓦级熔融碳酸盐燃料电池的实验研究 被引量：5
9
作者 于立军 袁俊琪 曹广益 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1391-1393,1401,共4页
研制了千瓦级熔融碳酸盐燃料电池.该电池以多孔陶瓷板材料γ-LiAlO_2作为电解质支持体,其厚度为0.8 mm,孔径分布0.1～0.8μm,孔隙率 50％;阴极采用多孔Ni板,厚度为 0.8 mm,平均孔径为12μm,孔隙率55％;阳极采用多孔Ni板,厚度为 0.8 mm,... 研制了千瓦级熔融碳酸盐燃料电池.该电池以多孔陶瓷板材料γ-LiAlO_2作为电解质支持体,其厚度为0.8 mm,孔径分布0.1～0.8μm,孔隙率 50％;阴极采用多孔Ni板,厚度为 0.8 mm,平均孔径为12μm,孔隙率55％;阳极采用多孔Ni板,厚度为 0.8 mm,平均孔径为8μm,孔隙率50％,千瓦级电堆由24cm×14cm的30个单体电池组成,电池内部采用顺流型气道.该电堆最大电压达到 34 V,最大输出功率为 1.1kW. 展开更多
关键词 熔融碳酸盐燃料电池 电堆 输出功率
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质子交换膜燃料电池自校正控制模型研究 被引量：5
10
作者 卫东 曹广益 朱新坚 《计算机仿真》 CSCD 2003年第9期89-92,共4页
质子交换膜燃料电池(PEMFC)是21世纪最有生命力的发电技术之一。该论文从PEMFC实际应用的角度出发,应用改进遗传算法、神经网络技术,建立了一个PEMFC自校正控制模型,并在仿真和实验中取得了比较满意的控制效果。
关键词 质子交换膜燃料电池 自校正控制模型 遗传算法 神经网络 数学模型
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熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)系统建模与控制的研究现状与发展 被引量：3
11
作者 沈承 曹广益 朱新坚 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2001年第6期10-16,共7页
首先详细介绍MCFC的电极、单电池、电堆、系统四个层次的建模以及MCFC控制的研究现状 ,并指出现有模型的不足 ;然后讨论电堆和系统两级建模的发展方向 ;最后 ,分析MCFC系统的非线性、大时滞、分布参数、多输入多输出、有约束和随机干扰... 首先详细介绍MCFC的电极、单电池、电堆、系统四个层次的建模以及MCFC控制的研究现状 ,并指出现有模型的不足 ;然后讨论电堆和系统两级建模的发展方向 ;最后 ,分析MCFC系统的非线性、大时滞、分布参数、多输入多输出、有约束和随机干扰等特征 ,并根据这些特征 。 展开更多
关键词 熔融碳酸盐燃料电池 MCFC 建模 控制 现状 电极模型
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质子交换膜燃料电池电堆系统建模与控制研究 被引量：2
12
作者 田玉冬 朱新坚 曹广益 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第10期656-660,共5页
首先介绍质子交换膜燃料电池(PEMFC)的单体结构和工作原理,并针对PEMFC电堆系统的复杂性,提出PEMFC电堆系统结构,系统结构包含PEMFC反应物供应、过程调节、水/热管理、输出调节和系统控制。然后在已有的PEMFC机理模型和经验模型的基础上... 首先介绍质子交换膜燃料电池(PEMFC)的单体结构和工作原理,并针对PEMFC电堆系统的复杂性,提出PEMFC电堆系统结构,系统结构包含PEMFC反应物供应、过程调节、水/热管理、输出调节和系统控制。然后在已有的PEMFC机理模型和经验模型的基础上,详细分析PEMFC电堆系统的数学建模,给出PEMFC电堆系统结构条件的划分、变量空间的建立、参数的选择和模型辨识。最后讨论PEMFC电堆系统控制的现状和发展,研究PEMFC电堆系统控制的特点,从应用的角度出发,提出基于模糊推理控制和广义预测控制的PEMFC电堆系统控制的可行方案。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 电堆系统 建模 控制
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熔融碳酸盐燃料电池单体实验研究 被引量：2
13
作者 于立军 曹广益 +1 位作者 朱新坚 田子平 《动力工程》 CSCD 北大核心 2003年第2期2354-2356,2352,共4页
熔融碳酸盐燃料电池是第二代燃料电池 ,工作温度为 65 0°C。上海交通大学燃料电池研究所成功地组装了 2 4× 1 4cm2的 MCFC单体电池 ,电池的关键材料、烧结及升温程序均为该校自行研制。电池以多孔陶瓷板材料 γ-Li Al O2 作... 熔融碳酸盐燃料电池是第二代燃料电池 ,工作温度为 65 0°C。上海交通大学燃料电池研究所成功地组装了 2 4× 1 4cm2的 MCFC单体电池 ,电池的关键材料、烧结及升温程序均为该校自行研制。电池以多孔陶瓷板材料 γ-Li Al O2 作为电解质支持体 ,其厚度为 0 .8mm,孔径分布 0 .1～ 0 .8μm,孔隙率 5 0 % ;阴极采用多孔板 Ni,厚度为 0 .8mm,平均孔径为 1 2 μm,孔隙率 5 5 %。阳极采用多孔板 Ni,厚度为 0 .8mm,平均孔径为 8μm,孔隙率 5 0 %。在电解质基板以及电极内部添加增强纤维 ,以防止运行时基板发生断裂。电池的开路电压达到1 .1 0 V,电流密度达到 1 2 0 m A/ cm2 ,输出功率为 2 5～ 3 0 W。图 6表 2参 展开更多
关键词 熔融碳酸盐燃料电池 开路电压 电压电流特性 电流密度
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千瓦级质子交换膜燃料电池电堆的实验研究 被引量：1
14
作者 胡鸣若 朱新坚 +1 位作者 曹广益 顾安忠 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期119-123,共5页
空泡率是汽液两相流动的基本参数之一,而已有过冷沸腾空泡率计算方法研究以高质量流速为主,且大量文献报道现有空泡率模型难以适用于低流速过冷沸腾工况。该文基于低流速过冷沸腾净蒸汽产生点(NVG)理论模型,进一步建立了计算过冷沸腾空... 空泡率是汽液两相流动的基本参数之一,而已有过冷沸腾空泡率计算方法研究以高质量流速为主,且大量文献报道现有空泡率模型难以适用于低流速过冷沸腾工况。该文基于低流速过冷沸腾净蒸汽产生点(NVG)理论模型,进一步建立了计算过冷沸腾空泡率的分布拟合模型。在较宽广的压力、质量流速、热流密度和流道尺寸范围内将模型计算结果与现有空泡率实验数据进行了比较,低流速工况下该模型与实验数据符合良好,表明该模型可适用于低流速过冷沸腾工况。 展开更多
关键词 两相流 空泡率 过冷沸腾 NVG极组件
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燃料电池实时监测系统的研究与实现 被引量：1
15
作者 胡林会 莫志军 朱新坚 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第17期222-226,共5页
该文根据燃料电池性能测试的需要,设计了一种监测系统,来实时地监测电池系统的各参数性能。其中与PLC的通讯是利用VC的mscomm控件来实现的。文章给出了具体程序设计方法以及数据处理的技巧,调试结果表明程序运行稳定,有效。
关键词 PLC 串行通讯 BBC校验 上位机 燃料电池
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质子交换膜燃料电池(PEMFC)的建模方法研究 被引量：4
16
作者 卫东 曹广益 朱新坚 《能源技术》 2002年第6期240-245,共6页
质子交换膜燃料电池(PEMFC)是21世纪最有生命力的发电技术之一。参考大量文献,总结出PEMFC建模的基本方法。从电化学、流体动力学角度出发,全面地分析三维PEMFC数学模型,其具普遍意义。并阐明遗传算法、神经模糊控制技术在PEMFC控制方... 质子交换膜燃料电池(PEMFC)是21世纪最有生命力的发电技术之一。参考大量文献,总结出PEMFC建模的基本方法。从电化学、流体动力学角度出发,全面地分析三维PEMFC数学模型,其具普遍意义。并阐明遗传算法、神经模糊控制技术在PEMFC控制方面的应用。 展开更多
关键词 质子交换膜 燃料电池 建模方法 工作原理 电化学 流体动力学 控制模型
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直接甲醇燃料电池的研究进展及关键问题 被引量：3
17
作者 戚志东 朱新坚 曹广益 《能源技术》 2004年第2期56-60,共5页
论述了直接甲醇燃料电池的工作原理和各研究机构目前取得的最新进展,对其发电过 程中存在的电催化剂、甲醇渗透等关键技术问题进行了分析,接着探讨了DMFC数学模型的建立 和控制方案的实现问题。指出直接甲醇燃料电池在小型移动电源方面... 论述了直接甲醇燃料电池的工作原理和各研究机构目前取得的最新进展,对其发电过 程中存在的电催化剂、甲醇渗透等关键技术问题进行了分析,接着探讨了DMFC数学模型的建立 和控制方案的实现问题。指出直接甲醇燃料电池在小型移动电源方面有着广泛的应用前景。 展开更多
关键词 直接甲醇燃料电池 电催化剂 甲醇渗透 数学模型
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熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)系统建模与控制的研究现状与发展 被引量：2
18
作者 沈承 曹广益 朱新坚 《能源技术》 2001年第5期204-205,共2页
详细介绍了MCFC的电极、单电池、电堆、系统四个层次的建模以及MCFC控制的研究现状 ,指出了现有模型的不足 ;讨论了电堆和系统两级建模的发展方向 ;分析了MCFC系统的非线性、大时滞、分布参数、多输入多输出、有约束和随机干扰等特征 ,... 详细介绍了MCFC的电极、单电池、电堆、系统四个层次的建模以及MCFC控制的研究现状 ,指出了现有模型的不足 ;讨论了电堆和系统两级建模的发展方向 ;分析了MCFC系统的非线性、大时滞、分布参数、多输入多输出、有约束和随机干扰等特征 ,提出了两种适宜的控制方法。 展开更多
关键词 熔融碳酸盐燃料电池 MCFC 建模 控制
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燃料电池用集流碳板的浸渍研究
19
作者 王明华 朱新坚 +3 位作者 曹广益 隋升 余晴春 范征宇 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第z1期120-123,共4页
采用浸溃聚四氟乙烯分散液的方法处理普通石墨板,使之能用于燃料电池的集流碳板。分析了聚四氟乙烯分散液浸渍燃料电池用集流碳板的可行性,优化了浸渍工艺。在5 Pa的真空下,使用70％(质量分数)聚四氟乙烯分散液,加压至O.6MPa,保持10 h... 采用浸溃聚四氟乙烯分散液的方法处理普通石墨板,使之能用于燃料电池的集流碳板。分析了聚四氟乙烯分散液浸渍燃料电池用集流碳板的可行性,优化了浸渍工艺。在5 Pa的真空下,使用70％(质量分数)聚四氟乙烯分散液,加压至O.6MPa,保持10 h的条件下,一次浸溃即可使得集流碳板的气孔率由18.20％降低到3.29％,浸渍后的集流碳板在H2压力为0.3 MPa.下无渗漏。浸溃工艺没有影响电阻率。SEM电镜表明:实验条件下聚四氟乙烯的浸渍深度可达到2.50 mm。基本满足了燃料电池用集流碳板的需要。 展开更多
关键词 集流碳板 聚四氟乙烯 浸渍 燃料电池
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熔融碳酸盐燃料电池发电系统的研究 被引量：1
20
作者 孙兴进 朱新坚 曹广益 《能源工程》 2000年第6期1-3,共3页
燃料电池 ,尤其是熔融碳酸盐燃料电池是本世纪最有希望的发电技术。在简要叙述了熔融碳酸盐燃料电池发电系统的发电原理后 ,介绍了熔融碳酸盐燃料电池发电系统的国内外研究现状 ,给出了天然气外部重整型和内部重整型燃料电池的循环模型... 燃料电池 ,尤其是熔融碳酸盐燃料电池是本世纪最有希望的发电技术。在简要叙述了熔融碳酸盐燃料电池发电系统的发电原理后 ,介绍了熔融碳酸盐燃料电池发电系统的国内外研究现状 ,给出了天然气外部重整型和内部重整型燃料电池的循环模型。指出熔融碳酸盐燃料电池系统开发面临的主要课题。 展开更多
关键词 熔融碳酸盐 燃料电池 效率 电池发电系统
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