[发明专利]一种以多孔陶瓷材料为支撑的直碳燃料电池装置

权利要求书

1.一种以多孔陶瓷材料为支撑的直碳燃料电池装置，其特征是：主要由阳极出气管（9）、气泵（10）、阴极进气导管（11）、圆筒型容器（12）、导热垫片（13）、阳极进气管（14）、阴极出气导管（15）、密封垫圈（16）、电池单体（17）、加热圈（18）组成，所述的圆筒型容器（12）的顶部设有盖，外面设有加热圈（18）包裹，圆筒型容器（12）内底部有导热垫片（13），电池单体（17）置于其上，留出阴极气体流过的流道，使阴极气透过陶瓷上的孔道与阴极接触，由密封垫圈（16）将圆筒型容器（12）分隔成阴极区和阳极区；圆筒型容器（12）下部为阴极区，由气泵（10）经阴极进气导管（11）将阴极气导入，阴极尾气由阴极出气导管（15）导出；在圆筒型容器（12）上部为阳极区，阳极载气经阳极进气管（14）导入，由阳极出气管（9）导出；

所述的电池单体（17）从下到上依次为多孔陶瓷片（8），电池阴极（4），阴极电解质过渡层（7），电解质层（3），用高温密封胶与碳燃料仓（6）粘连密封，在其内装入碳燃料（2），为阳极，各部件紧密结合构成电池单体，通过阴极集流导线（1）和阳极集流导线（5）连接外部负载。

2.根据权利要求1所述的以多孔陶瓷材料为支撑的直碳燃料电池装置，其特征是：所述的电池单体（17）可以为四层到六层结构：其中，四层结构是指从下到上依次是多孔陶瓷片，阴极，阴极—电解质过渡层和电解质层；五层结构则是四层基础上，在电解质上面再添加一层熔融物或者液态的阳极；六层结构则是在五层结构基础上，在阳极与电解质中间，添加阳极—电解质过渡层。

3.根据权利要求1所述的以多孔陶瓷材料为支撑的直碳燃料电池装置，其特征是：所述的多孔陶瓷片（8）是由是氧化铝，氧化锆，氧化镁等或者其中的一种，两种或者两种以上的瓷粉烧结而成；其孔径大小为1mm至10nm。

4.根据权利要求1所述的以多孔陶瓷材料为支撑的直碳燃料电池装置，其特征是：所述的电解质层（3）是由过渡金属氧化物，稀土氧化物和碳酸盐混合加工而成的复合电解质。

5.根据权利要求1所述的以多孔陶瓷材料为支撑的直碳燃料电池装置，其特征是：所述的碳燃料仓（6）为陶瓷管，所述的导热垫片（13）为陶瓷片，所述的密封垫圈（16）为氧化铝纤维板，所述的圆筒型容器（12）为不锈钢釜，所述的加热圈（18）为陶瓷加热圈。

6.根据权利要求1所述的以多孔陶瓷材料为支撑的直碳燃料电池装置，其特征是：所述的碳燃料（2）为无定形碳，碳黑，煤炭，焦炭或者其他含碳丰富的燃料。

7.根据权利要求1所述的以多孔陶瓷材料为支撑的直碳燃料电池装置，其特征是：所述的阳极气为氮气。

8.根据权利要求1所述的以多孔陶瓷材料为支撑的直碳燃料电池装置，其特征是：所述的阴极气是空气或氧气。