中文摘要：

寻找新的洁净能源,节约和提高能源利用率对保证我国经济可持续发展至关重要.燃料电池技术以其高的能量转化率,超低的污染,低噪音而受到当今世界的广泛关注.我们提出了一种新的固体氧化物燃料电池构型用甲烷等为燃料同时制备合成气与电能。我们采用了单腔体(SCFC)的燃料电池构型，即燃料电池的阳极与阴极暴露于相同的燃料与氧气混合气,同时采用创新性的多孔电解质结构。与普通燃料电池不同,SCFC不需要密封剂及采用相

结论摘要：

寻找新的清洁替代能源，节约能源和提高能源利用率对保证我国经济长足发展至关重要。与煤炭和石油相比，天然气为更为洁净的能源。合理利用天然气资源将是解决我国能源危机的一条有效途径之一，而提高能源利用率是解决能源危机另一长期行之有效的方法。燃料电池以其高的能量转化率，低污染而受到人们的广泛关注。用燃料电池以天然气为燃料同时产生电能与合成气无疑是一个非常具有前景的方向。本研究拟采用单腔体的燃料电池构型和创新性的多孔电解质结构。通过对电极材料进行优化，实现在阴极上只进行氧的还原反应而在阳极上则进行部分氧化反应，重整反应和电氧化反应；对燃料电池电解质孔的大小及电池中气体流场进行控制，使得燃料氧气混合气先经过电池的阴极而后通过多孔电解质到达电池的阳极。从而实现直接以自然界中丰富存在的天然气（主要成份为甲烷）为燃料在获得高能流密度的同时获得高产率和选择性的增值副产物合成气。与经典的双池燃料电池相比，本电池可使甲烷转化率和CO选择性不随电池的电流密度的变化而变化的优点。同时由于采用了多孔电解质结构使得燃料电池的制备工业大大简化，从而使得固体氧化物燃料电池更加具有商业竞争力。