【摘要】：目前固體氧化物燃料電池(solid oxide fuel cell, SOFC)的研究重點(diǎn)是使其工作溫度降低至650~800℃，即中溫固體氧化物燃料電池(IT-SOFC)。然而，隨著工作溫度的降低，研究在中溫工作條件下陽極材料和微觀結(jié)構(gòu)特別是納米微結(jié)構(gòu)陽極就顯得尤為重要。 本實(shí)驗(yàn)采用均勻沉淀法制備出了具有花瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)的NiO粉末，在煅燒溫度為300℃、400℃和600℃時(shí)，花瓣?duì)頝iO粉末的晶相逐漸長(zhǎng)大且花片隨著溫度的升高也不斷長(zhǎng)大、飽滿。然而，當(dāng)煅燒溫度再次升高，粉體物相和晶體結(jié)構(gòu)并不發(fā)生變化，但粉體的花瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)逐漸變小，到900℃時(shí)，由于花瓣?duì)頝iO粉體具有較大的比表面積，，花片中存在大小不一的孔洞，導(dǎo)致花瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)坍塌，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的團(tuán)聚現(xiàn)象。 為此，本文進(jìn)一步提出采用氧化釔穩(wěn)定氧化鋯(YSZ)對(duì)花瓣?duì)畹腘iO粉體進(jìn)行修飾。并通過對(duì)比采用不同溶劑(蒸餾水和無水乙醇)制備的YSZ修飾花瓣?duì)頝iO粉末的形貌的影響。通過XRD、SEM、EDS、TEM等分析手段對(duì)粉體的物相，微觀形貌，晶粒大小等進(jìn)行表征，得出采用蒸餾水為溶劑時(shí)，YSZ納米顆粒修飾到花瓣?duì)頝iO粉體上的數(shù)量比溶劑為無水乙醇的要多，進(jìn)而在800℃~900℃時(shí)，溶劑為蒸餾水的花瓣?duì)頝iO-YSZ保持住了其特殊花狀形貌，而溶劑為無水乙醇的花瓣?duì)頝iO-YSZ，花狀形貌變小甚至坍塌。 實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步對(duì)采用商業(yè)NiO粉體和不同溶劑制備的YSZ修飾花瓣?duì)頝iO粉體制備陽極的電解質(zhì)支撐型單電池進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試。結(jié)果顯示：溶劑為蒸餾水時(shí)制備的花瓣?duì)頝iO-YSZ粉末的陽極的單電池在750℃、800℃和850℃下的最大功率密度分別為0.094W/cm2、0.151W/cm2和0.376W/cm2；極化阻抗RE分別為2.496·cm2、1.589·cm2、0.814·cm2。溶劑為無水乙醇時(shí)制備的YSZ修飾花瓣?duì)頝iO粉末制備的陽極的單電池在750℃、800℃和850℃下的最大功率分別為0.036W/cm2、0.127W/cm2、0.350W/cm2；其相對(duì)應(yīng)的極化阻抗RE分別為2.943·cm2、1.917·cm2、1.082·cm2。而采用商業(yè)NiO制備的陽極的單電池在操作溫度為在750℃、800℃和850℃下的最大功率密度分別為0.024W/cm2、0.072W/cm2和0.149W/cm2，且相對(duì)應(yīng)的電極極化阻抗RE分別為4.265·cm2、2.306·cm2和1.688·cm2。
[Abstract]:At present, the research focus of solid oxide fuel cell (solid oxide fuel cell, SOFC) is to reduce its working temperature to 650 鈩

本文編號(hào)：2323572