可连续运行的直接碳燃料电池（DCFC）设计

本文介绍了一种连续运行的直接碳燃料电池(DCFC)的设计。在加拿大，石油焦是一种丰富的碳源，它被用作燃料，并以气动方式供给电池的阳极。电池的开路电压(OCV)达到1.1 V, 700℃时功率密度为28 mW/cm2, 850℃时功率密度为85 mW/cm2。操作约180小时后，由于电解液的损失，电池的性能下降。在接下来的设计中，用电解液循环回路制作了一个电池。该电池产生的功率密度比第一个电池组件低，但其在 180 小时运行期间的 OCV 下降显着改善。这是熔融碳酸盐DCFC燃料电池，首次证明了连续的碳供应和电解液循环可以实现，且具有去除灰和杂质的潜力。

可连续供料的板式DCFC示意图

DCFC-CFEC（连续碳供给和电解液循环）的性能汇总

备注：直接碳燃料电池（Direct Carbon Fuel Cell，DCFC）采用固体碳（如煤、石墨、活性炭、生物质炭等）为燃料，通过其直接电化学氧化反应来输出电能。直接碳燃料电池的基本结构和传统燃料电池（MCFC和SOFC）一样，也是由电子导电的阳极和阴极，离子导电的电解质构成。