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本发明属于固体氧化物燃料电池阳极催化剂技术领域，具体涉及一种层状结构的Lan+1NinO3n+1固体氧化物燃料电池阳极催化剂。为解决现有SOFC阳极廉价金属催化剂对碳氢燃料的催化活性低或稳定性差的问题，本发明公开了一种由LaNiO3钙钛矿层和LaO层堆叠而成的阳极催化剂Lan+1NinO3n+1(1≤n≤2)，所述Lan+1NinO3n+1为具有层状结构的固体氧化物燃料电池阳极催化剂，是一种不含贵金属的碳氢燃料催化剂，在SOFC阳极还原气氛中能原位析出金属Ni，可以催化复杂碳氢燃料重整转化为H2和CO燃料气体，并提高SOFC单电池在碳氢燃料中的电化学性能和稳定性。

本发明涉及一种SOFC，其包括阳极催化层支撑体，所述阳极催化层支撑体包括如下结构：(1)管式结构或平板式结构的氧化锆支撑体，所述管式结构或平板式结构的氧化锆支撑体具有多孔结构；(2)Ni1‑xMox/Ce1‑yCayO2‑δ催化剂，所述Ni1‑xMox/Ce1‑yCayO2‑δ催化剂填充在所述多孔结构的孔隙中，其中所述氧化锆是预先经氧化钇稳定的氧化锆。本发明还涉及所述SOFC的制备方法。本发明公布的阳极催化层支撑体对复杂碳氢燃料具有优良的催化作用，同时具有优异的结构稳定性，使得本发明在复杂的碳氢燃料的SOFC中，具有广阔的应用前景。

本发明公开了一种固体氧化物燃料电池陶瓷连接体材料，该陶瓷材料为改性钛硅碳，其化学式为(Ti1‑xNx)3(Si,Al)C2(N为V或Zr,x＝0.01～0.3)，N在Ti位置的掺杂能提高钛硅碳陶瓷的抗氧化能力，以及氧化后的导电性能，Al在Si位置的掺杂能提高掺杂陶瓷的致密度和陶瓷的烧结性能，减小气体的渗透率。热膨胀系数为(9.2±0.7)×10‑6K‑1，与SOFCs电解质氧化钇稳定的氧化锆热膨胀系数相近；具有优异的抗蠕变性能和热稳定性；致密度高，易加工且可避免发生渗漏等问题。本发明最大的特点是：耐高温氧化腐蚀，且生成氧化膜导电性高；热膨胀系数与电解质YSZ接近，避免启停的热应力；在工作环境中不会产生挥发性污染物，可避免阴极毒化和电堆老化加速的问题，能解决合金连接体在使用时的挥发问题，在SOFCs上拥有巨大的实用化前景。

本发明公开了一种固体氧化物燃料电池陶瓷连接体材料，该陶瓷材料为改性钛硅碳，其化学式为(Ti1‑xNx)3(Si,Al)C2(N为V或Zr,x＝0.01～0.3)，N在Ti位置的掺杂能提高钛硅碳陶瓷的抗氧化能力，以及氧化后的导电性能，Al在Si位置的掺杂能提高掺杂陶瓷的致密度，提高陶瓷的烧结性能，减小气体的渗透率。该陶瓷连接体的制备工艺为冷等静压加后续无压烧结。热膨胀系数为(9.0±0.7)×10‑6K‑1，与SOFCs电解质氧化钇稳定的氧化锆热膨胀系数相近；具有优异的抗蠕变性能和热稳定性；致密度高，可避免发生渗漏等问题。本发明最大的特点是：通过冷等静压成型，然后无压烧结的方法，直接制备出连接体，制备过程和设备简单，不需要二次加工，直接烧结制备出流道结构，生产效率和成品率高；且耐高温氧化腐蚀，且生成氧化膜导电性高；热膨胀系数与电解质YSZ接近，可避免启停的热应力；在工作环境中不会产生挥发性污染物，可避免阴极毒化和电堆老化加速的问题，能解决合金连接体在使用时的挥发问题，在SOFCs上拥有巨大的实用化前景。

本发明公开了一种阳极支撑SOFC(固体氧化物燃料电池)电解质薄膜的制备方法。该方法首先通过离心沉积成形技术制备可控厚度的电解质薄膜，然后采用共压‑共烧结成形技术制备阳极支撑体‑电解质膜层电池半成品。本方法将离心沉积成形、共压与共烧结工艺进行有效结合，减少了SOFC电解质薄膜的制备工艺步骤，制得的SOFC电池半体的多孔阳极支撑体和致密电解质膜层结合度高。本发明制备SOFC阳极支撑电解质薄膜的工艺简单可控，重复性强，阳极支撑体与电解质膜层一次烧结成型，成本低，具有较高的生产效率；此外，该方法制备的阳极支撑体强度高、孔隙度大，电解质膜层均匀致密，满足SOFC组件性能要求，在固态能源转换装置领域有着极大的应用潜力。

本发明公开了一种甲醇固体氧化物燃料电池及含该燃料电池的发电系统，所述燃料电池为管式SOFC电池堆，所述管式SOFC电池堆内包含多个管式SOFC单电池，所述管式SOFC单电池的内管在燃料入口处的管道侧壁为多孔层结构；所述内管的内壁上涂有甲醇热解催化剂层，沿燃料在内管内的移动方向，催化剂层的厚度逐渐变厚。本发明甲醇固体氧化物燃料电池能够有效缓解甲醇SOFC阳极积碳的问题，且能够使电池整体的温度更加均匀，电池性能更加稳定。

本发明公开了一种甲醇重整固体氧化物燃料电池系统及工作方法。所述系统包括：包括蒸发装置、与所述蒸发装置相连的甲醇重整装置以及分别与所述蒸发装置以及甲醇重整装置相连的还原剂循环系统。本发明利用固体氧化物燃料电池高温的特点，在每层固体氧化物燃料电池片之间设计了蒸发单元和重整单元，为甲醇的蒸发和重整提供热量，避免传统甲醇重整需要燃烧部分甲醇而造成的能量损失，同时也会减小固体氧化燃料电池内部的温差，提高电池寿命。该系统将甲醇重整制得的氢气直接作为固体氧化物燃料电池的燃料，进一步提高了整个系统的能量利用率。

本发明公开了一种基于光伏与固体氧化物燃料电池的燃料制备系统及方法。燃料制备系统包括用于制备燃料的第一反应系统、燃料电池系统、第一送气系统、第二送气系统以及第一收集系统；所述第一送气系统的进气口与用于制备第一气体的第二反应系统连通，所述第二反应系统包括电解池以及用于向所述电解池提供电能的光伏电站。本发明利用光伏电站过剩的电量电解水，氢气供给固体氧化物燃料电池发电。同时，利用固体氧化物燃料电池发电过程中产生的热量及尾气中的氢气制备甲醇。本发明解决了光伏电池夜晚不能供电的问题，制备生成了广泛使用的、便于储运的甲醇及氧气。

本发明公开一种固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极接触电阻的数值模拟方法，首先根据W‑M分形理论建立阴极接触层和连接体粗糙面模型，然后以阴极接触层和连接体粗糙面为顶面，构建阴极接触层和连接体实体结构，结合有限元方法建立阴极接触电阻热力电耦合模型，根据SOFC阴极接触层与连接体的实际工况求解阴极接触电阻。本发明为高温工作环境下SOFC阴极接触电阻的研究提供了一种简单、快捷、可靠的新方法。

本发明公开一种电气共产固体氧化物燃料电池堆，燃料从燃料入口管通入，依次经过若干装有碳粉的废气反应腔后由尾气出口管排出，本发明在燃料流动方向设计多层废气反应腔且其过滤网间距依次增大，利用产物水和CO2与固体碳反应生成CO和H2，使燃料入口和出口的浓度差降低。还在尾气出口管间设置第二碳仓，将尾气中残余的水及CO2通过反应转化为CO和H2，既可供电堆再利用，也可供其他设备作燃料用，实现电气共产并提高装置效率。本发明基于以上设计可解决SOFC电堆中产物水和CO2对燃料稀释造成的电池性能差问题。

本发明公开了一种SOFC尾气耦合生物质气化制氢的装置及其使用方法，属于新能源利用技术领域。本装置包括SOFC系统，预热室，预混室，流化室，布气室，出口通道和分离箱I等结构单元，该装置使生物质先在SOFC尾气余热中干燥和挥发分析出，再经过水蒸气气化制氢，反应后的气化汽经过冷却提纯。该装置综合利用了SOFC尾气中的氢气和余热来提高生物质气化制氢的产氢率，降低生物质气化制氢的能耗，具有节能环保的特点。同时，通过调节本装置的操作参数，如用料质量比、气体流量比、气流流速等，提升生物质气化反应的转化率，降低装置能耗，提升产率。总体而言，本装置利用SOFC尾气中的氢气和余热来提高生物质气化制氢的产氢率，降低生物质气化制氢的能耗。