（记者团 见习记者 方翊萧/摄）

    ■记者团 杭慧喆 见习记者 邓妍方

    什么样的电池，能让5个灯泡持续工作5年时间？什么样的技术，能让科学家们赞誉其为21世纪最有希望和最有前途的绿色能源技术？10月16日，我校材料科学与工程学院的李箭教授做客科学研究方法论坛，带我们走入“燃料电池及其关键技术”的学科前沿。

电池家族的“异类”

    电子词典里的纽扣电池，手机里的充电电池板，还有那些大大小小不同型号的圆筒状电池，“电池家族”的成员们个头虽小，却储存了大量电能，成为了我们生活的必需品。

    但在这个我们所熟悉的大家庭里，有不少“异类”正在“闹革命”，固体氧化物燃料电池就是其中之一。固体氧化物燃料电池虽名为“电池”，却与常见的电池不太一样。它不能储电，但可以发电，是一种将化石燃料（煤、石油、天然气以及其他碳氢化合物等）中的化学能转化为电能的发电装置。

    一片固体氧化物燃料单电池，由阳极、阴极和电解质组成。在其工作时，我们只需在阳极输入燃料气体（如氢气，一氧化碳），在阴极通入空气，它内部就能通过一系列化学反应产生电子，从而形成电流回路。只要气体供应充足，一片面积为10cm×10cm的平板单电池能够持续输出40瓦的电能，工作时间长达4万小时。相当于能让5个8瓦的灯泡持续工作5年。

清洁能源的“标兵”

    “中国在未来的百年内仍将以煤、石油、天然气为主要能源，但以燃烧化石燃料产生热能，再转换成电能的发电模式不可避免地会对环境造成污染和破坏”。在李箭看来，固体氧化物燃料电池恰是解决这一问题的良方。

    以电化学反应为核心的固体氧化物燃料电池在能量转换中没有燃烧和机械过程，极大地提高了能量转化效率。传统以燃烧为基础的发电方式效率只有30%至40%，而固体氧化物燃料电池的发电效率能高达65%。

    固体氧化物燃料电池内部反应的副产品是高质量的热和水蒸气。因而其在发电同时，还可以提供热水、取暖或与蒸汽涡轮机相联进行二次发电。若考虑热电联供，固体氧化物燃料电池的发电效率能提升至85%。

    在能量转化效率提高的同时，固体氧化物燃料电池还避免了氮化物和硫化物以及粉尘等污染物的产生，是当之无愧的“21世纪最有希望和最有前途的绿色能源技术之一”。

随处安放的“电源”

    固体氧化物燃料电池能够根据用电需求进行体型的灵活变换，可小如一支笔，也可大如家用冰箱。体积越大，电池叠加越多，发电功率也就越大。

    “如果一个美国士兵带上他所有现代化的设备出去侦查，至少得背上重达200公斤的电池为这些设备供电，走不多远，又得回营地充电。”李箭举例道，但若带上片固体氧化物燃料电池和一小罐储存燃气的瓶子，就带上了一个随时可以发电的“移动电源”，一切问题迎刃而解，还能大大扩展单兵的侦查范围。

    除了军事领域，固体氧化物燃料电池还可应用于家庭、医院等日常生活场所，也能用在飞机、轮船等交通运输领域，只要有供电需要，它便能成为我们身边的小小“发电站”。

    据李箭介绍，从上世纪末开始,世界各国竞相开发固体氧化物燃料电池技术,我国国内也相继开展了千瓦级固体氧化物燃料电池的开发。我校自2004年成立燃料电池研究开发中心，目前已在研究上取得实质性进展，达到了国内领先水平，在某些技术方面与国际先进水平同步。但由于起步晚，工业配套缺乏，人力资金不足等原因，我国尚未出现成熟的固体氧化物燃料电池技术公司。整体而言，我国的固体氧化物燃料电池技术与产业化进程，与国际先进水平相比仍存在3至5年的差距。