電池堆：SOFC的核心技術，它難在哪裡？
固態燃料電池(solid oxide fuel cells, SOFCs)因具有發電效率最高、燃料適應性範圍最廣、碳排放最低等特點，在攜帶型電源、小型家用熱電聯供系統、大型靜態電站等領域具有重要的應用潛能。進入21世紀以來，鑒於對環境友好、節能減排等綠色發展的需求日益迫切，實現高溫固態燃料電池的應用及其產業化，似乎成為了相關領域同行的一個夢想。
SOFC發電系統的核心部件是由若干單體電池組成的電堆，其性能的優劣直接決定了發電系統的命運。SOFC自發明以來，尚處於商業化前奏的演示階段。長期以來的研究與出版物主要集中在SOFC原理、材料以及電池工藝的介紹階段，以核心部件——電堆為研究對象的出版物尚還鮮見。
電堆集成工藝及其運行環境較為複雜、難度較大，是SOFC發電系統的核心，研究者們通常較為保密。電堆是一個由眾多部件集合而成的器件，部件間的界面相互作用是影響電堆性能的關鍵。可以說，當攻克了這些部件集成的界面難題時，也就掌握了電堆集成技術的訣竅。因此，充分了解電堆部件及其界面行為，有助於顯著改善電池及其成堆的輸出性能，對SOFC應用的推進具有相當程度的幫助作用。
《SOFC電堆的高溫界面及其設計、驗證與應用》圍繞SOFC核心部件——電堆的集成，介紹各個部件集成過程中相互連接的高溫界面及其物理與化學性能，並對電堆集成中遇到的若干問題展開討論，填補SOFC高溫界面研究出版書籍的空缺。全書主要內容如下：電堆密封的高溫界面及其應用驗證；電堆連接板的高溫界面、防護及其應用；電堆中電池陰極高溫界面及其特性的原位表徵；電堆中電池陽極的高溫界面及其運行特性；電堆部件從二維到三維的界面設計與驗證；電堆部件及高溫界面對電池輸出性能的定量貢獻；電堆高溫界面陰極電子收集材料的作用本質；電堆部件高溫界面三維集成及kW級熱區；電堆及其陣列性能急劇衰減界面處的溫度因素。
ISBN：9787030530851
責任編輯：劉鳳娟
高溫燃料電池是迄今為止人類所知的效率最高的一種發電方式，在能源供給日趨嚴峻的環境下，備受世界各國關注。對於SOFC而言，由於單個電池能量有限，往往需要由多個單體串聯或並聯，形成電池堆，而這是整個高溫燃料電池發電系統最為核心的器件，也是最難以攻克的關鍵技術。
《SOFC電堆的高溫界面及其設計、驗證與應用》綜合了作者及其研究團隊過去十餘年來的最新研究成果，這些成果為電堆為核心，以高溫界面為牽引，系統闡述了電池電極/電解質；電池電極/密封材料；密封材料/連接板；連接板與電池電極之間的若干作用規律，提出了若干界面調控設計方法，這不僅讓高溫燃料電池研究者對電堆的研發有了系統的全貌認識，還能夠對平板型高溫燃料電池堆的研發提供最直接的參考作用。
作者簡介
官萬兵，男，1980年4月生，研究員，博士生導師。2002年7月本科畢業於東北大學金屬壓力加工系，2006年12月博士畢業於上海大學鋼鐵冶金系。2006年12月進入中國科學院寧波材料技術與工程研究所，開始從事高溫燃料電池研究工作至今，先後任職(博士後)助理研究員，副研究員，研究員，研究組長，研究部副主任。2015年1月創建了陶瓷能源材料與電池研究組，任團隊負責人。2015年4月~2016年4月，美國Universityof South Carolina訪問學者。2006年以來，在SOC核心部件電池堆的密封與電子收集、壽命評估與批量化技術等方面發表論文30餘篇；申報了電堆核心部件及其相關研發PCT專利1項、中國發明專利21件、發明專利授權10件、實用新型專利2件。2009年獲寧波市科技進步三等獎，2011年度寧波市優秀博士後，2011年中國科學院青年創新促進會首批會員，2012年度中國科學院寧波工業技術研究院最佳技術獎，2016年中國科學院青年創新促進會首批優秀會員。完成國家科技部863項目1項，主持國家自然科學基金與企業合作項目若干。
（本文編輯：王芳）
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