[发明专利]一种以液态金属锡为阳极的直碳燃料电池装置

权利要求书

1.一种以液态金属锡为阳极的直碳燃料电池装置，其特征是：主要由阳极出气管（10）、气泵（11）、阴极进气导管（12）、圆筒型容器（13）、导热垫片（14）、阳极进气管（15）、阴极出气导管（16）、密封垫圈（17）、电池单体（18）、加热圈（19）组成，所述的圆筒型容器（13）的顶部设有盖，外面有加热圈（19）包裹，圆筒型容器(13)内底部有导热垫片(14)，电池单体(18)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(17)将圆筒型容器(13)分隔成阴极区和阳极区；圆筒型容器(13)下部为阴极区，由气泵(11)经阴极进气导管(12)将阴极气导入，阴极尾气由阴极出气导管(16)导出；圆筒型容器(13)上部为阳极区，阳极载气经阳极进气管(15)导入，由阳极出气管(10)导出；所述的电池单体（18）从下到上依次为陶瓷支撑（9），电池阴极（5），阴极电解质过渡层（8），电解质层（4），用高温密封胶与碳燃料仓（7）粘连密封，在碳燃料仓（7）内装入金属锡粉（3）与碳燃料（2）的混合物，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（6）连接外部负载。

2.根据权利要求1所述的以液态金属锡为阳极的直碳燃料电池装置，其特征是：所述的电池单体（18）可以为四层到五层结构：四层结构是从下到上依次是陶瓷支撑（9），电池阴极（5），阴极电解质过渡层（8）和电解质层（4）；五层结构则是四层基础上，在阳极与电解质层（4）中间，添加阳极—电解质过渡层。

3.根据权利要求1所述的以液态金属锡为阳极的直碳燃料电池装置，其特征是：所述的金属锡粉(3)采用的是锡粉末，其粒径为1mm至10nm。

4.根据权利要求1所述的以液态金属锡为阳极的直碳燃料电池装置，其特征是：电解质层（4）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所述的以液态金属锡为阳极的直碳燃料电池装置，其特征是：所述的碳燃料仓(7)为陶瓷管，所述的导热垫片(14)为陶瓷片，所述的密封垫圈(17)为氧化铝纤维板，所述的圆筒型容器(13)为不锈钢釜，所述的加热圈(19)为陶瓷加热圈。

6.根据权利要求1所述的以液态金属锡为阳极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所述的以液态金属锡为阳极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所述的以液态金属锡为阳极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。