本发明公开了一种一体化高温甲酸燃料电池,包括依次层叠的第一端板、阳极板、高温膜电极、阴极板和第二端板,所述第一端板和阳极板之间,设有反应基板,所述反应基板的表面刻有流道,所述流道内填充催化剂；甲酸蒸汽进入流道后与所述催化剂接触,产生氢气,作为所述燃料电池的反应气体。本发明将甲酸裂解制氢反应器与高温质子交换膜燃料电池集成到一起,减少了装置的数量,简化了甲酸重整燃料电池系统,能够有效提高系统的比功率。甲酸裂解制氢为吸热反应,氢燃料电池放电时放热,在燃料电池膜电极产生的热量经过阳极板能够直接传输到甲酸裂解制氢的反应基板上,为制氢反应提供热量,提高了系统的热效率及动态响应。

本发明公开了一种采用氨水作为燃料的SOFC及其级联发电系统和操作方法,所述采用氨水作为燃料的SOFC包括：阳极层、电解质层、隔离层和阴极层；所述阳极通入压缩后的氨水；所述氨水的质量浓度范围优选为0.65～0.85,SOFC中氨气分解产生的氢气的利用率为75％。在SOFC的燃料方面,除了传统燃料如氢气、天然气等,近年来氨被认为是一种新颖且有前途的燃料,氨燃料具有不排放二氧化碳、功率密度高以及易于液化和运输的特点。本发明中,使用氨水作为SOFC的燃料,与现有使用的氨气相比本发明使用的氨水具有生产工艺成熟、毒性相对较小、不易燃、易于液化和运输和安全性更高的优点。

本发明公开了一种金属燃料颗粒、金属燃料块及其电池。该金属燃料颗粒的壳体内部设有腔室,所述腔室通过壳体上的开口与外界连通,所述壳体的粒径为5-90μm且壳体上分布有直径1-3μm的微孔气体通道。该金属燃料颗粒具有高比表面积,可以在粉末颗粒中形成有效的气体通道,提升电池动力学性能；中空结构使颗粒与气体反应只需要在表层即可,有效缩短了气体扩散路径,能够有效提高燃料的利用率,提升二次固体氧化物燃料电池的充放电效率；其制成的金属燃料块能够有效地加热且能够重复使用,能够在二次燃料电池运行时有效促进气体流动,提高二次燃料电池性能,能够防止金属粉末烧结成大颗粒,提高二次燃料电池的使用寿命。