熔融碳酸盐燃料电池双极板的热腐蚀行为

　　离子分析表明其主要成分为NiFe2（）4LiFeO2NiCi2（）4等，同时进行了双极板和阳极的腐蚀动力学测量及腐蚀机理的初步探讨。研究结果表明熔融碳酸盐燃料电池双极板和阳极的热腐蚀速度均较快，腐蚀层较疏松，并且可能具有共腐蚀作用。

　　1熔融碳酸盐燃料电池内的腐蚀环境熔融碳酸盐燃料电池的单体结构如所示，实验用双极板兼作电池集流板和隔离板，双极板材料采用国外普遍使用的SUS316L奥氏体不锈钢（质量分极，燃料气体为B/C2（气体压力比：0.8/0. 2），阴极为NiO电极，氧化气体为C2（mol分数熔融碳酸盐燃料电池（moltencarbonatefuelcell，MCFC）具有发电效率高、噪音低、污染小等优点，能充分利用能源和减少环境污染，是21世纪最有希望的绿色产业之一-由于电池运行温度较高，由熔融碳酸盐电解质引起的电池阳极、集流器、双极板（隔离板）材料等的热腐蚀是影响电池寿命的主要因素，它已严重阻碍了电池实用化，围绕这一问题各国学者已相应开展了不少研究，但迄今尚未得到很好解决-本文对熔融碳酸盐燃料电池双极板的热腐蚀行为作了初步研究- 07-26：沈霞（1963-），女，上海人，讲师；曹广益（1941-），男，上海人，教授，博导；陈念贻（1931-），男，广东番禺人，教授，博导。

　　2期沈霞等：熔融碳酸盐燃料电池双极板的热腐蚀行为比：62/38），采用VLiAl2电解质作隔膜板。

　　由于MCFC是在高温且维持一定的压力下工作，在这样的环境中Ni阳极会发生蠕变和烧结而变形，厚度变薄。这种变形容易在阳极和电解质隔膜接触面上产生一定的应力，导致电解质隔膜受到这种应力作用及电池组装的压力作用而发生变形及断裂，从而使熔融碳酸盐电解质向双极板散逸，熔融电解质腐蚀性强，使阳极一侧的双极板会发生更为严重的热腐蚀现象。

　　2腐蚀产物分析明表面腐蚀产物较为疏松。明显的黑灰色粉末溶出，经3天后实验测定，表面变对腐蚀产物作进一步分析，在腐蚀产物中滴加为粗糙，其失重近达6mg/cm2.而阳极Ni腐蚀表现1VHA溶液，量气泡产说明a漏的碳酸Wish为弈现象A其ri3g天的腐蚀增重近达化‘表面腐蚀产物较为疏松，将其腐蚀产物作X射线衍射分析发现有NiFe24和NiCr24成分。

　　4结论通过对熔融碳酸盐燃料电池双极板的热腐蚀产物的X射线衍射分析、SEM形貌分析和离子定性分析表明，腐蚀产物主要成分为NiFe4LiFeOiNiCl24及Cl23NiOFe3等。同时对双极板和阳极的腐蚀动力学测量及腐蚀机理的初步探讨，研究结果表明熔融碳酸盐燃料电池双极板与阳极的热腐蚀速度均较快，腐蚀层较疏松；其腐蚀首先生成相关氧化物C12O3 NiOFe23等，进一步产生共腐蚀作用生成相应化合物NiF64LiFe2NiCi24等。