固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种清洁、高效的发电技术，将在未来的能源、电力、运输等国民经济领域发挥重要作用。SOFC发电过程突破卡诺循环的限制，发电效率可达50%以上，同时其尾气余热能级高，可一步与燃气轮机结合组成混合动力系统，系统发电效率可达80%以上，被公认为是最具潜力的动力发电技术之一。此外，SOFC高温操作使其可以利用煤气化合成气、天然气甚至汽油、柴油等作为燃料，在发电过程中避免高污染的燃烧环节，能够实现污染物近零排放及CO2高浓度富集，是面向碳中和及动力系统减排需求的变革性碳基燃料发电技术。
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丛书序
前言
第1章 绪论
1.1 SOFC工作原理
1.2 SOFC应用领域与发展现状
1.3 SOFC动力系统挑战
参考文献
第2章 金属支撑SOFC
2.1 概述
2.1.1 结构及技术特点
2.1.2 技术现状
2.2 金属材料及其防护技术
2.2.1 支撑体材料
2.2.2 支撑体加工方法
2.2.3 连接体
2.3 电解质制备方法
2.3.1 低温烧结制备技术
2.3.2 涂层制备技术
2.4 电堆集成及应用
2.4.1 典型金属支撑电堆集成关键技术
2.4.2 电堆集成现状
参考文献
第3章 管式SOFC
3.1 发展概况
3.2 管式SOFC材料与制备工艺
3.2.1 阴极支撑管式SOFC
3.2.2 阳极支撑管式SOFC
3.3 管式SOFC组堆与系统集成技术
3.3.1 组堆技术
3.3.2 系统集成技术
3.4 稳/动态特性
3.4.1 管式SOFC单元参数分布特性[53]
3.4.2 管式SOFC发电特征
3.4.3 管式SOFC发电系统稳/动态特性
3.5 动力系统中的典型应用
参考文献
第4章 微管式SOFC
4.1 发展概况
4.2 制备工艺
4.2.1 支撑体制备
4.2.2 电解质膜制备
4.2.3 烧结特性
4.3 批量化生产
4.3.1 挤出成形法制备阳极管
4.3.2 功能薄膜
4.3.3 批量烧结
4.4 组堆技术
4.4.1 密封解决方案
4.4.2 集流设计及实施
4.4.3 尾气催化处理
4.5 稳态/动态性能
4.5.1 启动时间和冷热循环
4.5.2 稳态-动态性能
4.6 移动便携系统中的典型应用
参考文献
第5章 SOFC电堆多物理场管控与检测诊断
5.1 多尺度模拟技术
5.1.1 电极反应机理模型
5.1.2 电池单元模拟
5.1.3 电堆模拟
5.2 电堆热管理
5.2.1 电堆产热与散热机制
5.2.2 电堆热管理技术
5.3 性能检测与故障诊断技术
参考文献
第6章 SOFC动力系统与应用
6.1 系统结构
6.1.1 燃料供给与处理子系统
6.1.2 发电子系统
6.1.3 热管理子系统
6.1.4 电力调控子系统
6.2 典型系统设计与集成
6.2.1 SOFC-电池动力系统
6.2.2 SOFC-热机混合循环动力系统
6.3 典型SOFC动力系统模拟
6.3.1 零维BOP部件模型
6.3.2 SOFC模型
6.3.3 其他SOFC模型及系统模拟
6.4 新型SOFC与应用
6.4.1 直接火焰燃料电池
6.4.2 直接氨燃料电池
参考文献
第7章 SOFC在航空动力领域的应用
7.1 飞行汽车等航空领域运载工具对动力的需求
7.1.1 飞行汽车简介
7.1.2 飞行汽车运行特点及对动力的需求
7.2 固体氧化物燃料电池在航空动力的应用
7.2.1 NASA格林中心SOFC航空动力研究
7.2.2 高抗热震性固体氧化物燃料电池研究
7.2.3 SOFC/GT航空动力系统模拟研究
7.3 固体氧化物燃料电池涡电动力
7.3.1 SOFC涡电动力概述
7.3.2 SOFC涡电动力热力学模型
7.3.3 SOFC涡电动力系统参数敏感性分析与设计
7.4 应用于航空动力的SOFC小结与展望
7.4.1 高压力条件下稳定运行的SOFC电堆研发
7.4.2 大功率高功率密度SOFC动力系统研究
7.4.3 SOFC涡电动力热管理研究
参考文献
第8章 燃料处理技术
8.1 燃料前处理技术
8.1.1 前处理技术介绍
8.1.2 不同燃料的前处理技术
8.1.3 积炭
8.2 尾气后处理技术
参考文献
第9章 SOFC动力系统控制
9.1 安全运行区域
9.2 部分负荷和非设计工况运行
9.3 动态机理模型与负载跟随
9.3.1 动态机理模型
9.3.2 负载跟随
9.4 动态模型辨识
9.5 控制策略与控制器设计
9.5.1 控制策略
9.5.2 分散控制
9.5.3 集中控制
9.6 半实物仿真
参考文献
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