可快速启动的金属支撑固体氧化物燃料电池是助力实现“双碳”目标的变革性技术！

中国粉体网讯  固体氧化物燃料电池 (SOFC) 因其更高的燃料效率、更少的毒性产物、全固态结构和高温操作的特性而被认为是一种有前途的环境友好型能源装置，且在能量转换技术中逐渐被广泛应用。但与其他燃料电池技术相比，SOFC工作温度高，需要较长时间才能达到临界工作温度并发挥供能作用，启动时间较长。此外，SOFC的高温运行会对周围产生很大影响，因此需要良好热屏蔽，导致系统质量增加。

金属支撑固体氧化物燃料电池（MS-SOFC）具有机械性能好、易于密封、优异的热传导性能、体积紧凑和制造成本低等优点，可将传统SOFC的启动时间缩短到数十min乃至数min，承受过千次的冷热启动频次，有望与间歇性的光伏和风电实现储能与发电的良好匹配。

但SOFC支撑体由陶瓷支撑体转化为金属时，虽然带来热启动速度快、抗热震性好等优势，但对其制备技术带来了新的挑战。

传统的SOFC制备方法主要通过流延、喷雾、浸渍、电解沉积或丝网印刷的方法在支撑体表面覆盖电极及电解质粉末或粉末前驱体，随后高温烧结形成多孔或致密结构。这种方法在制备MS-SOFC极容易出现界面反应和材料不稳定等问题。

如何在多孔金属支撑体上制备出致密的电解质层是限制MS-SOFC技术发展的挑战。2024年8月13日，中国粉体网将在济南举办“2024固体氧化物燃料电池（SOFC）关键材料技术大会”，届时，来自西安交通大学材料科学与工程学院的李成新教授将带来《面向金属支撑的SOFC可在1050℃下烧结致密的电解质材料体系及与其匹配的电极材料研究》的报告，报告综述了多孔金属支撑体的材料设计及表面抗氧化涂层的防护策略、可在小于1050℃烧结致密的陶瓷电解质材料体系以及与金属支撑SOFC/SOEC相匹配的电极材料研发进展，并报告了金属支撑SOFC的电池性能。

专家简介：

李成新，西安交通大学材料科学与工程学院教授、博士生导师，国家重点研发计划氢能领域专项首席，教育部储能材料与器件教育部工程研究中心副主任（2022），陕西省中青年科技创新领军人才（2019），山东省泰山产业领军人才（2022）。现兼任中国硅酸盐学会固态离子学分会委员，中国能源研究会燃料电池专业委员会委员。20多年来一直聚焦防护涂层与功能涂层的基础研究，有关固体氧化物燃料电池的应用研究发表论文200余篇，引用9500余次，申请发明专利30余项。

参考来源：高圆，李成新等《金属支撑固体氧化物燃料电池技术进展》

（中国粉体网编辑整理/乔木）

注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！