固態氧化物燃料電池評價系統用于評估SOFC單電池或電堆的電化學性能、穩定性及效率，明確關鍵影響因素（材料、溫度、燃料組成等）。

產品型號：SSC-SOFC80

更新時間：2025-03-17

廠商性質：生產廠家

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詳細介紹

品牌	鑫視科	產地類別	國產
應用領域	化工,綜合

固態氧化物燃料電池（solid oxide fuel cell，SOFC），SOFC所使用的電解質為固態非多孔金屬氧化物，通常為三氧化二釔穩定的二氧化鋯(Y2O3-stabilized-ZrO2，YSZ)，在650~1000℃的工作溫度下氧離子在電解質內具有較高的電導率。陽極使用的材料為鎳-氧化鋯金屬陶瓷（Ni-YSZ），陰極則為鍶摻雜的錳酸鑭(Sr-doped-LaMnO3，LSM)。

SOFC 的優勢特點：由于電池為全固體的結構，避免了使用液態電解質所帶來的腐蝕和電解液泄漏等問題；不用鉑等貴金屬作催化劑而大大減少了電池成本；SOFC高質量的余熱可以用于熱電聯供，從而提高余熱利用率，總的發電效率可達80%以上；燃料適用范圍廣，從原理上講，固體氧化物離子導體是理想的傳遞氧的電解質材料，所以，SOFC 適用于幾乎所有可以燃燒的燃料，不僅可以用氣、一氧化碳、甲烷等燃料，而且可直接用天然氣、煤氣和其他碳氫化合物作為燃料。

產品詳情：

SSC-SOFC80固態氧化物燃料電池評價系統用于評估SOFC單電池或電堆的電化學性能、穩定性及效率，明確關鍵影響因素（材料、溫度、燃料組成等）。該系統能夠精確控制操作條件（溫度、氣體組成、流量等），實時監測電化學性能（電壓、電流、阻抗等），并分析反應產物（H?O、CO?、O?等）。本SOFC評價系統設計科學、功能全面，能夠滿足從材料研究到系統集成的多種測試需求。

固態氧化物燃料電池評價系統通過高精度控制和多功能測試模塊，可為SOFC的性能優化與商業化應用提供可靠的數據支持。

1) 測量不同溫度（600–900°C）下的極化曲線（I-V-P曲線）及功率密度。

2) 分析燃料利用率（H?/CH?）對電池效率和輸出性能的影響。

3) 通過電化學阻抗譜（EIS）解析歐姆阻抗、活化極化與濃差極化貢獻。

4) 評估長期運行（>100小時）中的衰減機制（如陽極積碳、電解質老化）。

5) 常用燃料氣體：H?、CH?、合成氣（H?/CO）、空氣（氧化劑）。

6) 電化學工作站、電子負載（用于I-V、EIS測試）。

7) 氣相色譜儀（GC）或質譜儀（燃料利用率分析）。

8) 數據采集系統（溫度、電壓、電流實時記錄）。

9) 可全面評價SOFC的電化學性能與可靠性，為材料優化和系統集成提供實驗依據。

產品技術參數：

項目	技術參數
氣體供應與控制系統	1) 提供精確配比的燃料氣（H?、CH?、合成氣等）和氧化劑（空氣或純氧），并控制流量和濕度。 2) 氣源：高純度H?、CH?、CO、N?、空氣（帶減壓閥）。 3) 質量流量控制器（MFC）：精度±1% F.S.，流量范圍0–500 sccm。 4) 氣體混合器：實現多組分氣體（如H?/CO/N?）的均勻混合。 5) 蒸汽發生器：通過液態水蒸發產生H?O蒸汽，濕度范圍5–50%。 6) 氣體管路：316不銹鋼管，耐高溫、耐腐蝕。 7) 控制方式：通過PLC編程實現氣體流量、濕度的自動調節。
加熱與溫度控制模塊	1) 提供穩定的高溫環境（600–1000°C），確保SOFC正常運行。 2) 反應爐：最高溫度1100°C，控溫精度±1°C，加熱區長度≥300 mm。 3) 預熱爐：用于反應前的氣體加熱，最高溫度600°C，控溫精度±1°C，加熱區長度≥100 mm。 4) 熱電偶：K型熱電偶，實時監測電池溫度。 5) 隔熱材料：陶瓷纖維，減少熱損失。 6) 控制方式：PID溫控器匹配功率調節，支持多段升溫程序。
燃料電池測試專用夾具模塊	用戶可根據需求選擇其中一種或多種 1) 半電池SOFC電池夾具，有效直徑φ12，面積1cm2，主要分析工作電極的性能； 2) 管式SOFC電池夾具，有效直徑φ12，面積1cm2，可分別分析陰陽極催化劑的性能； 3) 板式全陶瓷制SOFC夾具，有效規格2020mm方形，面積4cm2，全陶瓷制可避免金屬內不良元素的影響，氣體流道設計，實現高效的氣固反應，集流體采用鉑網，接觸面積大，接觸電阻極??； 4) 板式石英制SOFC夾具，有效規格2020mm方形，面積4cm2，可以實現光電熱體系下的催化劑評價。
電化學測試模塊	電化學測試模塊（選配，一般由用戶提供或采購） 1) 功能：測量SOFC的電壓、電流、功率密度及電化學阻抗譜（EIS）。 2) 電化學工作站：支持恒電位、恒電流、EIS模式，電壓范圍±10 V，電流范圍±2 A。 3) 電流收集器：鉑或鎳網，確保低接觸電阻。 4) 測試夾具：氧化鋁陶瓷夾具，耐高溫、絕緣性好。 I-V曲線：掃描電壓（0.1–1.0 V），記錄電流密度。 5) EIS：頻率范圍0.1 Hz–1 MHz，分析歐姆阻抗、活化極化和濃差極化。
數據采集	1) 功能：實時采集、存儲和分析實驗數據。 2) 數據采集卡：多通道，支持電壓、電流、溫度同步采集。 3) 軟件平臺：IoT軟件，用于數據可視化與分析。 4) 數據庫：存儲實驗參數與結果，支持后續查詢與處理。 5) 采用15英寸工業觸控屏
GC分析模塊	選配鑫視科GC，可選擇SSC-GC60或SSC-GC70（EPC） 1) 配置在線自動閥，實現全自動進樣； 2) 配置TCD、FID+轉化爐、FID毛細，三個檢測器； 3) 配置對應的色譜柱、空氣發生器、氫氣發生器。
安全與尾氣處理模塊	1) 功能：確保實驗安全，處理尾氣中的有害成分（如CO、H?）。 2) 氣體泄漏檢測器（標配）：實時監測H?、CO濃度，超標報警。 3) 尾氣燃燒器（選配）：將未反應的H?/CO轉化為H?O/CO?。 4) 緊急停機系統（標配）：異常情況下自動切斷氣源和電源。 5) 通風系統（用戶自備）：強制排風，保持實驗環境安全。
系統優勢	1) 高精度控制：氣體流量、溫度、濕度可精確調節，滿足多種實驗需求。 2) 多功能測試：支持I-V曲線、EIS、長期穩定性等多種測試模式。 3) 安全性高：配備氣體泄漏檢測、尾氣燃燒和緊急停機系統。 4) 自動化程度高：通過軟件實現數據采集、分析與存儲，減少人為誤差。
應用場景	1) 材料研究：評估新型電解質、電極材料的性能。 2) 工藝優化：優化電池制備工藝（如燒結溫度、電極厚度）。 3) 系統集成：測試SOFC電堆在實際操作條件下的性能。

產品實驗建議：

項目	建議
電池組裝與密封	將單電池置于氧化鋁測試夾具中，用玻璃陶瓷膠密封邊緣。連接Pt或Ni網作為電流收集器，確保低接觸電阻。
電池活化與預處理	陽極還原：通入5% H?/Ar混合氣，升溫至800°C，保持2小時（NiO→Ni）。初始性能測試：在800°C、H?流量50 sccm下，記錄開路電壓（OCV），驗證電解質致密性（OCV應接近理論值1.1 V）。
極化曲線與功率密度	固定溫度（700°C、800°C、850°C），以10 mV/s掃描電壓（0.7–0.1 V），記錄電流密度和功率密度。比較不同燃料（純H?、H?/CO=1:1、CH?）下的性能差異。
電化學阻抗譜（EIS）	在OCV狀態下，施加10 mV交流擾動（頻率范圍0.1 Hz–100 kHz），擬合歐姆電阻（RΩ）、活化極化電阻（Ract）及擴散阻抗（Rdiff）。
燃料利用率測試	固定電流密度（0.5 A/cm2），通過GC分析尾氣中未反應的H?/CO，計算燃料利用率（η_fuel = 1 – [未反應燃料]/[輸入燃料]）。
長期穩定性測試	在0.7 V、800°C下連續運行100小時，每10小時記錄一次電流密度和EIS，觀察性能衰減。
操作溫度	平衡效率與材料穩定性，梯度升溫測試（600–900°C）
燃料組成	提高抗積碳能力，對比純H?、合成氣、CH?的性能差異，（H?/CO=1:1）。
陽極孔隙率	增強氣體擴散與反應活性，調整造孔劑（石墨）含量（10–30 wt%）。
電流密度	避免濃差極化主導，限制最大電流密度（<1.5 A/cm2）。