日本Toho Gas Co., Ltd.研制了第一套平板型、圆柱状固体氧化物燃料电池堆，这里介
绍一下该电池的实际使用情况。为了降低操作温度以适应电解质的使用，选用钪稳定
YSZ作为电解质。主要技术参数：（1）电解质：4mol％钪稳定YSZ，厚度100μm，流延/
烧结制备；（2）阳极：Ni/氧化钪/氧化锶-氧化锆，厚度30μm，丝网印刷/烧结制备；
（3）阴极，LSCF，30μm，丝网印刷/烧结制备；（4）电池堆输出功率1kW，燃料利用
率40％；（5）操作温度范围：973～1073K（700℃～800℃）；（6）气流速度：150L/
min；（7）SOFC堆：12cm直径单电池，共68个;（8）尺寸：800W，600D，1400H。
表1：材料及制备方法
组件 材料 厚度 制备方法
电解质 4ScSz
4mol％的Sc2O3以及96mol％的ZrO2 100μm 流延/烧结制备
阳极 Ni-10Sc1CeSZ
Ni-10mol％Sc2O3-1mol％CeO2-89mol％ZrO2 30μm 丝网印刷/烧结制备
阴极 LSCF
La1-xSrxCo1-yFeyO3 30μm 丝网印刷/烧结制备
表2：1kWSOFC系统设计规格
项目 规格 注释
输出/功率 1kW DC/40％ AC输出极化可忽略
SOFC堆的运行温度 973～1073K
700～800℃ 按单电池规格和耐热金属连接件设计
燃料 城市煤气13A 4L/min
或者氢气12L/min 与城市煤气管道相连（13A：天然气基的燃料、88mol％甲烷、6mol％
乙烷、4mol％丙烷和2mol％的丁烷
气流 150L/min 吹气机控制
SOFC堆 12cm直径的ScSZ单电池
共68个单电池 铁素体不锈钢连接板
预加热 电加热3kW 启动
启动时间<3小时
SOFC堆的尺寸 800W×600D×1400H 不包括测量和控制单元
图1：1073K（800℃）采用氢气/空气作为燃料的单电池锝I－V和I－P特性图
老的单电池的电解质厚度为140μm，新的单电池的电解质厚度为100μm。
图2：第一个氢燃料1kW级SOFC电池堆运行结果
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