固体电解质燃料电池英文解释翻译、固体电解质燃料电池的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 solid-electrolyte fuel cell

分词翻译：

固体的英语翻译：

solid; solid body
【医】 solid; stereo-

电解质的英语翻译：

electrolyte
【化】 electrolyte
【医】 electrolyte

燃料电池的英语翻译：

【化】 fuel battery; fuel cell

专业解析

固体电解质燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC）是一种高效、环保的电化学能量转换装置，其核心特征在于使用固态陶瓷材料作为电解质。以下从汉英词典角度对其详细解释：

一、术语定义

中文全称：固体电解质燃料电池
英文全称：Solid Oxide Fuel Cell (SOFC)
核心特征：电解质为固态金属氧化物（如氧化钇稳定氧化锆，YSZ），在高温（600°C–1000°C）下传导氧离子（O²⁻）。

二、工作原理

燃料氧化反应
燃料（如氢气H₂、甲烷CH₄）在阳极（负极）失去电子，生成水或二氧化碳。

例如：

$$ ce{H2 + O^{2-} -> H2O + 2e^-} $$

$$ ce{CH4 + 4O^{2-} -> CO2 + 2H2O + 8e^-} $$
氧还原反应
氧气在阴极（正极）获得电子，形成氧离子并穿过电解质：

$$ ce{O2 + 4e^- -> 2O^{2-}} $$
离子传导
固态电解质仅允许氧离子定向迁移，电子通过外电路形成电流。

三、关键特性

燃料灵活性：可直接使用氢气、天然气、沼气甚至煤制气。
高效率：发电效率达45%–60%，热电联产（Combined Heat and Power, CHP）效率可超85%。
低排放：温室气体排放比传统燃烧低50%以上。
长寿命挑战：高温运行导致材料退化，需开发耐腐蚀组件。

四、应用领域

固定式发电：分布式电站、数据中心备用电源。
交通运输：船舶辅助动力系统、重型卡车增程器。
制氢耦合：利用余热电解水制氢（SOEC模式），提升能源利用率。

权威参考文献

美国能源部（DOE）《燃料电池技术综述》https://www.energy.gov/eere/fuelcells/fuel-cell-technologies-office
《自然·能源》期刊：固体氧化物电池材料进展（Nature Energy, 2020）
国际能源署（IEA）《氢能与燃料电池技术路线图》https://www.iea.org/reports/hydrogen
电化学学会（ECS）《固体氧化物燃料电池耐久性研究》https://iopscience.iop.org/journal/1938-5862

（注：以上链接为示例，实际引用需替换为最新权威来源）

网络扩展解释

固体电解质燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell, SOFC）是一种以固体氧化物作为电解质的第三代燃料电池技术，具有高效能、低排放等特点。以下从原理、特点和应用三方面进行详细说明：

1.核心原理

固体电解质燃料电池通过电化学反应将燃料（如氢气、甲烷）和氧化剂（氧气）的化学能直接转化为电能。其核心特征在于采用固态陶瓷电解质（如氧化钇稳定的氧化锆），在高温（通常为600-1000℃）下传导氧离子（O²⁻）4。反应过程如下：

阳极（燃料极）：氢或碳氢化合物燃料被氧化，释放电子（例如：H₂ → 2H⁺ + 2e⁻）。
阴极（氧化剂极）：氧气获得电子被还原为氧离子（例如：O₂ + 4e⁻ → 2O²⁻）。
电解质：氧离子从阴极迁移至阳极，与燃料反应生成水或二氧化碳，同时外电路形成电流。

2.显著优势

高效率：理论发电效率接近60%，热电联产时综合效率可超80% 。
燃料灵活：支持氢气、天然气、煤气等多种燃料，尤其适合煤基能源转化。
环境友好：接近零污染物排放（仅产生水或CO₂），噪音低4。
结构稳定：固态电解质避免液态电解质的泄漏问题，适合长期运行。

3.应用与挑战

应用领域：分布式发电站、工业余热利用、电动汽车电源等2。
技术瓶颈：需高温运行导致材料成本高（如贵金属电极）、启动速度慢，目前商业化仍受限于制造成本。

补充说明

固体电解质燃料电池（SOFC）与质子交换膜燃料电池（PEMFC）的关键区别在于工作温度和离子传导类型。前者依赖高温下的氧离子传导，后者则通过质子交换膜在低温下运行。如需进一步了解电解质材料（如萤石型氧化物）或具体技术进展，可参考4中的详细分析。