本發明涉及發電方法,尤其涉及固體氧化物燃料電池以不同粒度焦炭做燃料的發電方法。
背景技術:
一直以來,傳統火力發電因其技術成熟且成本低而成為發電的主要方式,但是隨著人們認識的提高,逐漸意識到火力發電的多種弊端:(1)效率低;(2)空氣污染嚴重—懸浮顆粒物和二氧化硫;(3)噪音污染嚴重;(4)消耗大量化石燃料,等。燃料電池做為一種電化學能量轉化裝置,其可源源不斷地將燃料轉化為電能,具有比常規的火力發電更高的能量轉化效率及比普通儲能電池更高的能量密度而受到人們的廣泛關注。在眾多的燃料電池中,固體氧化物燃料電池(sofcs)作為一種高溫燃料電池,具有燃料多樣性的突出優點,氫氣、碳氫化合物、碳氫氧化合物、氨氣、co、固體碳等都可以作為sofcs的燃料。眾所周知,固體碳來源非常豐富,可以通過煤、石油焦炭、生物質甚至有機垃圾廢棄物的裂解而得到,特別煤是地球上儲量最為豐富的化石能源,占所有化石能源的近60%,而焦炭作為煤高溫真空加熱后的產物,更加純凈,因而以焦炭為燃料可以將二者的優勢結合起來,是一種新型節能環保的好方法。
技術實現要素:
本發明克服現有焦炭利用的粗獷方式,通過固體氧化物燃料電池實現了焦炭的合理高效利用。
為達上述目的,本發明所采用的技術方案如下:
固體氧化物燃料電池以不同粒度焦炭做燃料的發電方法,其特征在于:所述不同粒度的焦炭通過經典以及新型固體氧化物燃料電池,發生電化學反應,陽極以焦炭做燃料,陰極直接暴露在空氣中,產生電能,從而發電。
進一步的,所述不同地區、不同粒度的焦炭皆可用來發電。
進一步的,所述不同粒度的焦炭、不同地區的焦炭都具有良好的電輸出性能。
進一步的,所述不同粒度的焦炭,其粒度范圍介于毫米級與納米級之間。
進一步的,所述不同粒度的焦炭燃料,以粉碎、篩分、球磨的方式得到。
進一步的,所述不同的粉碎方式可得到不同形狀、不同粒度焦炭,不同的球磨方式也可得到不同粒度焦炭。
本發明的有益效果:
與現有技術相比,本發明的有益效果是有效地實現了節能環保,合理地利用了焦炭,以固體氧化物燃料電池為載體,毫米級粗焦炭功率密度最高達54mwcm-2,納米級細焦炭功率密度最高達100mwcm-2,具有高的應用推廣價值。
附圖說明
下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步的說明:
圖1為細焦炭單電池測試性能圖。
圖2為粗焦炭單電池測試性能圖。
具體實施方式
下面給出的實施例擬對本發明作進一步說明,但不能理解為是對本發明保護范圍的限制,本領域技術人員根據本發明內容對本發明的一些非本質的改進和調整,仍屬于本發明的保護范圍。
實施例一:
陽極材料為氧化鎳和ysz的混合物,電解質材料為ysz,陰極材料為lsm和ysz的混合物構成的電池,電池有效面積為0.48cm2。細焦炭(納米級)放于電池陽極側,陰極暴露在空氣中,陰極和陽極各引出導線作為正負極。
電池于850oc-750oc間,每隔25oc進行測試,電池開路電壓維持在0.65v左右,功率密度最高達100mwcm-2,電流密度最大達438macm-2。
實施例二:
陽極材料為氧化鎳和ysz的混合物,電解質材料為ysz,陰極材料為lsm和ysz的混合物構成的電池,電池有效面積為0.48cm2。粗焦炭(毫米級)放于電池陽極側,陰極暴露在空氣中,陰極和陽極各引出導線作為正負極。
電池于850oc-750oc間,每隔25oc進行測試,電池開路電壓維持在0.70v左右,功率密度最高達54mwcm-2,電流密度最大達250macm-2。