固體電解質燃料電池英文解釋翻譯、固體電解質燃料電池的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 solid-electrolyte fuel cell

分詞翻譯：

固體的英語翻譯：

solid; solid body
【醫】 solid; stereo-

電解質的英語翻譯：

electrolyte
【化】 electrolyte
【醫】 electrolyte

燃料電池的英語翻譯：

【化】 fuel battery; fuel cell

專業解析

固體電解質燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell，簡稱SOFC）是一種高效、環保的電化學能量轉換裝置，其核心特征在于使用固态陶瓷材料作為電解質。以下從漢英詞典角度對其詳細解釋：

一、術語定義

中文全稱：固體電解質燃料電池
英文全稱：Solid Oxide Fuel Cell (SOFC)
核心特征：電解質為固态金屬氧化物（如氧化钇穩定氧化锆，YSZ），在高溫（600°C–1000°C）下傳導氧離子（O²⁻）。

二、工作原理

燃料氧化反應
燃料（如氫氣H₂、甲烷CH₄）在陽極（負極）失去電子，生成水或二氧化碳。

例如：

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

$$ ce{CH4 + 4O^{2-} -> CO2 + 2H2O + 8e^-} $$
氧還原反應
氧氣在陰極（正極）獲得電子，形成氧離子并穿過電解質：

$$ ce{O2 + 4e^- -> 2O^{2-}} $$
離子傳導
固态電解質僅允許氧離子定向遷移，電子通過外電路形成電流。

三、關鍵特性

燃料靈活性：可直接使用氫氣、天然氣、沼氣甚至煤制氣。
高效率：發電效率達45%–60%，熱電聯産（Combined Heat and Power, CHP）效率可超85%。
低排放：溫室氣體排放比傳統燃燒低50%以上。
長壽命挑戰：高溫運行導緻材料退化，需開發耐腐蝕組件。

四、應用領域

固定式發電：分布式電站、數據中心備用電源。
交通運輸：船舶輔助動力系統、重型卡車增程器。
制氫耦合：利用餘熱電解水制氫（SOEC模式），提升能源利用率。

權威參考文獻

美國能源部（DOE）《燃料電池技術綜述》https://www.energy.gov/eere/fuelcells/fuel-cell-technologies-office
《自然·能源》期刊：固體氧化物電池材料進展（Nature Energy, 2020）
國際能源署（IEA）《氫能與燃料電池技術路線圖》https://www.iea.org/reports/hydrogen
電化學學會（ECS）《固體氧化物燃料電池耐久性研究》https://iopscience.iop.org/journal/1938-5862

（注：以上鍊接為示例，實際引用需替換為最新權威來源）

網絡擴展解釋

固體電解質燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell, SOFC）是一種以固體氧化物作為電解質的第三代燃料電池技術，具有高效能、低排放等特點。以下從原理、特點和應用三方面進行詳細說明：

1.核心原理

固體電解質燃料電池通過電化學反應将燃料（如氫氣、甲烷）和氧化劑（氧氣）的化學能直接轉化為電能。其核心特征在于采用固态陶瓷電解質（如氧化钇穩定的氧化锆），在高溫（通常為600-1000℃）下傳導氧離子（O²⁻）4。反應過程如下：

陽極（燃料極）：氫或碳氫化合物燃料被氧化，釋放電子（例如：H₂ → 2H⁺ + 2e⁻）。
陰極（氧化劑極）：氧氣獲得電子被還原為氧離子（例如：O₂ + 4e⁻ → 2O²⁻）。
電解質：氧離子從陰極遷移至陽極，與燃料反應生成水或二氧化碳，同時外電路形成電流。

2.顯著優勢

高效率：理論發電效率接近60%，熱電聯産時綜合效率可超80% 。
燃料靈活：支持氫氣、天然氣、煤氣等多種燃料，尤其適合煤基能源轉化。
環境友好：接近零污染物排放（僅産生水或CO₂），噪音低4。
結構穩定：固态電解質避免液态電解質的洩漏問題，適合長期運行。

3.應用與挑戰

應用領域：分布式發電站、工業餘熱利用、電動汽車電源等2。
技術瓶頸：需高溫運行導緻材料成本高（如貴金屬電極）、啟動速度慢，目前商業化仍受限于制造成本。

補充說明

固體電解質燃料電池（SOFC）與質子交換膜燃料電池（PEMFC）的關鍵區别在于工作溫度和離子傳導類型。前者依賴高溫下的氧離子傳導，後者則通過質子交換膜在低溫下運行。如需進一步了解電解質材料（如螢石型氧化物）或具體技術進展，可參考4中的詳細分析。