固體氧化物燃料電池（Solid oxide fuel cell,SOFC）是一種可以清潔高效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的能量轉(zhuǎn)換裝置,但其較高的操作溫度（800¹000℃）阻礙了其商業(yè)化發(fā)展,因此開發(fā)操作溫度在600⁸00℃的中溫固體氧化物燃料電池（Intermediate Temperature-Solid Oxide Fuel Cell,IT-SOFC）已成為了科學(xué)界研究的重點(diǎn)。然而,對(duì)于傳統(tǒng)的SOFC陰極材料,操作溫度的降低會(huì)造成陰極極化電阻的迅速增大,從而導(dǎo)致電池輸出性能下降。因此,開發(fā)高性能新型陰極材料對(duì)IT-SOFC的發(fā)展至關(guān)重要。本課題通過制備不同結(jié)構(gòu)形貌的Ba_0.5Sr_0.5Co_0.8Fe_0.2O_3-δ-Ce_0.9Gd_0.1O_2-δ（BSCF-GDC）納微米復(fù)合陰極材料,合理布局離子導(dǎo)電和電子導(dǎo)電區(qū)域,增加三相界面長(zhǎng)度,從而降低陰極極化電阻以達(dá)到降低SOFC工... 

【文章來(lái)源】：景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

固體氧化物燃料電池工作原理示意圖

催化作用下會(huì)分解成活性氧原子，氧原子最終擴(kuò)散到電化域并與電解質(zhì)中的氧空位化合。總之，在 SOFC 陰極處發(fā)是其中活性氧原子與主要存在于電解質(zhì)中的氧空位結(jié)合解質(zhì)中形成的過程。目前關(guān)于電子導(dǎo)體陰極的反應(yīng)機(jī)理研如氧在 LSM 陰極上的反應(yīng)一般為多步驟過程。可能機(jī)理為as) 2s 2Oad ade O TPBO xele Oe V O s ，O2（gas）、s、Oad、adO 、TPBO 、eleV 和xOO 分別表示氣相、吸附氧、電極表面帶一個(gè)負(fù)電荷的吸附氧、TPBs 上帶一氧，電解質(zhì)中的氧空位和晶格氧。以上四式代表了氣相氧和解離，部分氧被還原并遷移至 TPBs 附近轉(zhuǎn)換成 TPBs 上全氧化并與電解質(zhì)中的氧空位發(fā)生交換。然而由于混合導(dǎo)的復(fù)雜性，反應(yīng)機(jī)理尚無(wú)定論，仍需進(jìn)一步研究。

大的稀土或者堿土離子（12 配位為離子半徑較小的過渡金屬離子。一般由容許因子 t 評(píng)價(jià)鈣鈦礦or +r =t 2(r )A B O r為 A 位、B 位陽(yáng)離子和氧離子的滿足：0.10nm<Ar<0.14nm； 0.045鈦礦結(jié)構(gòu)的陰極材料時(shí)約有 90%供了多種可能。B 位元素的合理，A 位元素的合理選擇可以控制離子（Sr2+替換 La3+），為了維持內(nèi)部產(chǎn)生氧空位，因此在傳統(tǒng)電面可以增加陰極的性能，降低電電子導(dǎo)電相來(lái)構(gòu)成離子電子混合性的電子-離子混合導(dǎo)體以及陰極電阻[68-70]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[8]高孔隙率YSZ–高致密YSZ薄膜共燒復(fù)合體的制備[J]. 羅凌虹,汪興華,吳也凡,程亮,石紀(jì)軍.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2011(02)
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博士論文
[1]中溫固體氧化物燃料電池陰極和電解質(zhì)材料的性能研究[D]. 孟祥偉.吉林大學(xué) 2016
[2]固體氧化物燃料電池新型陰極材料及在單室結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[D]. 魏波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[3]低溫固體氧化物燃料電池陰極材料制備及其性能研究[D]. 孫雪麗.大連海事大學(xué) 2007
[4]中溫固體氧化物燃料電池的研制與電極過程的研究[D]. 閻景旺.中國(guó)科學(xué)院研究生院（大連化學(xué)物理研究所） 2002

碩士論文
[1]化學(xué)浸漬LSM提高LSCF-GDC復(fù)合陰極電性能的研究[D]. 余輝.景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2015
[2]Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ基中溫燃料電池復(fù)合陰極性能研究[D]. 朱文霞.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



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