مسائل مربوط به مواد و پیشرفت‌های اخیر در پیل‌های سوختی مذاب

پیل سوختی کربنات مذاب، همانطور که در حال حاضر در دسترس بودن چندین واحد تجاری نشان‌داده شده‌است، یکی از نوید بخش ترین فن‌آوری‌های تولید برق با بهره‌وری بالا و پایدار است. با وجود پیشرفت‌های قابل‌توجه در چند دهه گذشته، مسائلی مانند پایداری اجزا در مذاب‌های کربناته و چگالی توان پایین‌تر در مقایسه با دیگر سیستم‌های پیل سوختی دما بالا، برای رسیدن به اهداف هزینه و طول عمر باید بر آن‌ها غلبه کرد. بهبود در کاتالیزورها و طراحی سیستم برای اصلاح درجا سوخت برای سازگار کردن MCFC ها با سوخت‌های جهان واقعی با حداقل الزامات پیش پردازشی ضروری است. بنابراین یک فرصت قابل توجه برای مواد تحقیق و توسعه در منطقه MCFC وجود دارد. در این مقاله به بررسی مسائل کلیدی با مواد مولفه MCFC می‌پردازیم. کاتد، آند، ماتریس، گردآورنده‌ی جریان و صفحات دوقطبی مورد بحث قرار گرفته‌اند. مواد و استراتژی های جایگزین سازگار با جامعه تحقیق و توسعه MCFC برای کاهش این مسائل با تأکید بر روند تحقیق و تحولات طی دهه گذشته مورد بحث قرار گرفته است.

Molten carbonate fuel cell is one of the most promising high efficiency and sustainable power generation technologies, as demonstrated by the availability of several commercial units nowadays. Despite the significant progress made over the past few decades, the issues like component stability in carbonate melts and lower power density as compared to other high-temperature fuel cell systems need to be overcome to meet cost and lifetime targets. An improvement in the catalysts and system design for in situ reforming of fuel is critical to make molten carbonate fuel cells (MCFCs) compatible with real world fuels with minimal preprocessing requirements. Thus a significant opportunity exists for materials R D in the MCFC area. In the present review, the key issues with MCFC component materials: cathode, anode, matrix, current collectors and bipolar plates, are discussed. The alternative materials and strategies adapted by the MCFC R D community to mitigate these issues are discussed with e