固体氧化物燃料电池阴极反应的电化学过程研究

王运龙 赵凌 洪涛 夏长荣

摘 要：在固体氧化物燃料电池中，阴极反应极为复杂，包括离子、电子等载流子的传导，氧分子的吸附、解离，电荷转移等。复杂的情况下，同时包括氧离子、质子的传导。为此，提出了复杂体系的阴极反应模型、阐明阴极反应中质子、离子的传导步骤，揭示三相界面处的离子反应过程。指出：（1）阴极界面极化电阻与电解质离子电导率之间的函数关系；（2）指出复杂体系的阴极反应过程中，存在氧还原和水生成的2类三相界面，即O-TPB与H-TPB。

关键词：碳基燃料 反应模型 复合阴极 氧离子导体 固体氧化物燃料电池

Abstract：The cathodes reaction in solid oxide fuel cell is very complicate. It includes the transport of ion and electron， oxygen molecular association and dissociation， and charger transfer. And in the complicate condition， it contains oxygen ion and proton transfer at the same time. So we propose a cathode reaction model for complicate system and point out the proton， oxygen ion transport step， then eventually find the ion reaction steps in three phase boundary （TPB）. We reveal that （1） the function between cathode interfacial polarization resistance and electrolyte ionic conductivity and （2） in the cathode reaction process of mutual system， there are two kinds of TPB as O-TPB and H-TPB.

Key Words：Reaction model；Composite cathodes；Oxygen-ion conductor；Solid oxide fuel cells

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