陰極集流件(cathode current collector)用於收集陰極上的電流，降低多孔陰極上的歐姆損失。陰極集流件要具有一定的形狀；首先，由於它直接與陰極接觸，所以要有一定的平整度，並且能夠在實驗中保持這種平整度；如果實驗中有上翹或者是變形會降低與陰極的有效接觸面積。其次，它應該與陰極有足夠的接觸面積，以滿足對陰極的集流，有效地收集電流。最後，它必須具有足夠的孔隙率，使氧氣(或空氣)透過它到達陰極進行還原反應，保證電池的使用效率。
基本介紹
- 中文名：電流收集
- 器件：陰極集流件
- 過程：收集陰極上的電流
- 用途：降低多孔陰極上的歐姆損失
- 領域：工程技術
簡介,陰極集流件與陰極的接觸電阻,陰極集流件的改進,
簡介
固體氧化物燃料電池(SOFC)是第三代燃料電池，它具有全固態的電化學發電裝置；普遍被認為是在未來會得到廣泛普及套用的一種燃料電池。固體氧化物燃料電池的開發始於20世紀40年代，但是在80年代以後其研究才得到蓬勃發展。
在SOFC結構中，電池的性能不但受電解質/電極界面的影響，同時也受集流件與電極之間的界面的影響；據S.P.Jiang et al報導，隨著集流件與陰極間的接觸面積的增加電池的接觸電阻明顯降低，同時極化電阻也隨著集流件與陰極間的接觸面積的增加而明顯降低。但同時陰極集流件的接觸面接不能夠過大，因為集流件要有足夠的空隙，使氣體能夠通過它到達陰極參與電化學反應；如果接觸面積過大，就會導致空隙面積的減小，不能夠使足夠的氧氣(或空氣)到達陰極進行反應，會使電池的效率降低。
陰極集流件與陰極的接觸電阻
陰極集流件與陰極間的接觸情況對電池的性能有很大的影響，在實驗過程中應該保證集流件表面的平整度和集流件的形狀。從而降低集流件對陰極上接觸電阻的影響，以保證電池的穩定的功率輸出。
集流件與陰極上的電極間距只有2～3mm，而集流件的寬為15mm，但電阻卻高達6.59 Q。說明集流件與陰極間的接觸電阻很大；實驗後集流件有部分上翹與陰極脫離，這是接觸電阻大的主要原因。所以保證集流件在實驗過程中的形狀和表面平整度乃是集流件的主要任務。
陰極集流件的改進
為了提高陰極上的集流效果，降低陰極上的接觸電阻損失，對集流件的研究成了SOFC研究的一個重要的方向。其中S.P.Jiang et al對四種不同接觸面接的集流件進行了研究，發現Ag箔的接觸面積為27.2%時，集流的效果最好。Liu模擬了舶集流件的集流效果，發現集流件與多孔陰極的接觸電阻對SOFC的性能有很大的影響。
在不鏽鋼的基片上用銀絲作集流件的曲，相鄰的兩根銀絲中間留一定得空隙作為氣體的通道。對rib集流件進行了相關的研究，有效地提高了集流的效果。
