SOFC是一種高溫燃料電池——陽(yáng)極一側(cè),通常使用氫氣作為燃料;陰極一側(cè),通常使用空氣(氧氣)。氧分子通過電解質(zhì)層(通常是氧化鋯或其他氧化物)變?yōu)檠蹼x子,在陽(yáng)極與氫氣反應(yīng),電子通過外部電路流動(dòng),完成電流回路。整個(gè)過程,水是唯一產(chǎn)物。
由于SOFC的運(yùn)行溫度高達(dá)800-1000℃,因此需要一定時(shí)間才能達(dá)到該工作溫度,系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止時(shí)間較長(zhǎng)。據(jù)此,熱電聯(lián)產(chǎn)以及長(zhǎng)期連續(xù)電力輸出的場(chǎng)景將讓SOFC得到最大程度發(fā)揮。正如國(guó)際產(chǎn)業(yè)調(diào)研機(jī)構(gòu)IDTechEx發(fā)布的2023年固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)市場(chǎng)報(bào)告中所說:SOFC作為一種“零排放”的能源解決方案而被寄予厚望,尤其在公共事業(yè)以及連續(xù)進(jìn)行的工商業(yè)領(lǐng)域,已進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段。

SOFC重點(diǎn)市場(chǎng)(來(lái)源:IDTechEx)
固體氧化物燃料電池名稱很直觀——金屬氧化物是其實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的關(guān)鍵材料。這些基礎(chǔ)原材料廣泛包括氧化釔、氧化鋯、氧化鈰基摻雜粉體和各類復(fù)合金屬氧化物粉體。青島天堯?qū)崢I(yè)有限公司(青島天堯)早在2009年就開始從事用于SOFC電解質(zhì)、陰極、陽(yáng)極和連接體的全系定制粉體材料的研發(fā),產(chǎn)品不僅服務(wù)于眾多國(guó)內(nèi)外頂級(jí)科研院所和高??蒲袌F(tuán)隊(duì),也得到BASF、Samsung、日本Hoya、KCM、UOP、臺(tái)灣PDC,WTC等國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)的認(rèn)可。粉體圈此前曾介紹過青島天堯開發(fā)的電解質(zhì)、陰極、陽(yáng)極、連接件料,更多了解青島天堯在SOFC細(xì)分領(lǐng)域的解決方案,可以回顧相關(guān)文章:青島天堯全系SOFC定制粉體重裝上陣
作為多元化發(fā)展的化工企業(yè),青島天堯目前擁有2個(gè)生產(chǎn)基地27條生產(chǎn)線 。年產(chǎn)鋯系列13700噸、鋇系列13930噸、鍶系列1700噸、偏磷酸鹽系列2800噸、(鎳、錳、銅、稀土)硝酸鹽產(chǎn)品8000噸,氧化銅800噸以及3100噸合成香料系列產(chǎn)品,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于催化劑、電子陶瓷、光學(xué)玻璃材料、半導(dǎo)體以及新能源電池領(lǐng)域。下文將介紹用于SOFC的錳鈷復(fù)合氧化物粉MCO以及用于鋰電和電子陶瓷的氧化鋯粉體系列新品。
產(chǎn)品1.錳鈷復(fù)合氧化物粉MCO系列
錳鈷復(fù)合氧化物作為SOFC的陽(yáng)極材料具有很多優(yōu)勢(shì),最重要的是它能夠在高溫下穩(wěn)定運(yùn)行并促進(jìn)必要的電化學(xué)反應(yīng)。
SPINEL MANGANESE COBALT OXIDE, MCO SERIES
代碼 Code | 化學(xué)式 Formula | 應(yīng)用工藝 Application process | 粒度分布D50 Particle size D50 | 比表面積 Specific surface area | 產(chǎn)品狀態(tài) Status |
MCO-2/ MCOO | Mn1.5Co1.5O4 | 絲網(wǎng)印刷,流延成型等 Screen printing, tap casting, etc. | 0.3~0.6 μm | 5~10 m2/g | 批量產(chǎn)品 Shelf Product |
MCO-2G | Mn1.5Co1.5O4 | 熱噴涂 Thermal spray | 15~45 μm | ≤ 2.0 m2/g | 批量產(chǎn)品 Shelf Product |
MCO-1G | MnCo2O4 | 熱噴涂 Thermal spray | 15~45 μm | ≤ 2.0 m2/g | 定制產(chǎn)品 Custom |
MCO的優(yōu)勢(shì)主要包括:
高溫下良好的電導(dǎo)性;電催化活性使其在陽(yáng)極一側(cè)加速氧還原反應(yīng);因錳和鈷具有相似的晶格參數(shù)有助于材料的高溫穩(wěn)定性。
產(chǎn)品2.二氧化鋯TNZ-01
納米氧化鋯應(yīng)用廣泛,天堯生產(chǎn)的二氧化鋯TNZ-01不僅應(yīng)用于壓電陶瓷PTZ和催化劑載體,作為新能源電池陰極溶脹劑的重要材料,在新能源領(lǐng)域更是大放異彩。
Zirconium Dioxide Nanopowder [TNZ-01]

※ Magnetic impurities (Fe+Cr+Zn): max. 0.5 ppm
“溶脹效應(yīng)”是鋰電行業(yè)專用名詞,如鋰電陰極材料(錳酸鋰、鈷酸鋰、鎳酸鋰等)在充放電過程中發(fā)生的體積變化,會(huì)導(dǎo)致電極材料結(jié)構(gòu)破壞、顆粒剝離直至導(dǎo)電性能下降和退化。引入納米氧化鋯是當(dāng)前改善鋰電池的性能和安全性的重要手段。TNZ-01用于鋰電陰極溶脹劑的優(yōu)勢(shì)包括:
對(duì)電極顆粒包覆,通過其特有大比表面和高機(jī)械性能,有效抑制體積膨脹,減少顆粒剝離,減緩溶脹帶來(lái)的破壞;其導(dǎo)電性有助于維持電極材料的導(dǎo)電性能。
產(chǎn)品3.二氧化鋯TZ-25M
高性能電子陶瓷例如電容器、壓敏電阻等往往需要重點(diǎn)考察材料的絕緣性能和電介質(zhì)特性,單斜相高純二氧化鋯由此成為重要材料。

TZ-25M用于高性能電子陶瓷的優(yōu)勢(shì)包括:
優(yōu)異穩(wěn)定的電絕緣性和高介電常數(shù),以及重要的高性價(jià)比。
小結(jié)
新能源和電子材料在當(dāng)下和未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)期都可以預(yù)見其市場(chǎng)高速增長(zhǎng)乃至爆發(fā)。青島天堯長(zhǎng)期服務(wù)于全球領(lǐng)先科技企業(yè),對(duì)此當(dāng)然提前做好準(zhǔn)備。目前,公司已擁有各種專利21項(xiàng),完成“天堯”“TERIO”商標(biāo)的國(guó)內(nèi)國(guó)際注冊(cè),是ISO9001,ISO14001,ISO45001國(guó)際認(rèn)證企業(yè),先后獲得了“高新技術(shù)企業(yè)”,“山東省瞪羚企業(yè)”,“青島市專精特新企業(yè)”等名譽(yù)稱號(hào),公司與德國(guó)BASF成立“無(wú)機(jī)新材料聯(lián)合開發(fā)實(shí)驗(yàn)室”,也是青島科技大學(xué)的教學(xué)科研基地和就業(yè)實(shí)習(xí)基地。12月14-15日,江蘇連云港。2023全國(guó)粉體檢測(cè)與修飾會(huì)議暨粉體技術(shù)分會(huì)年會(huì)上,青島天堯的先進(jìn)材料系列勢(shì)必光彩奪目,為與會(huì)代表們綻放出別樣的煙火。
粉體圈
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