氧化釔穩(wěn)定氧化鋯（YSZ）憑借著其優(yōu)秀的耐氧化和耐腐蝕性能、較高的氧離子導(dǎo)電率以及不與電極材料發(fā)生反應(yīng)等優(yōu)點,成為目前用于氧傳感器和固體氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell,即SOFC,一種可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換裝置）最常見的電解質(zhì)材料。但是,YSZ材料在實際運行的過程中,需要有專門的加熱設(shè)備,工作溫度較高（通常>800℃）,這嚴(yán)重阻礙了其在民用領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)程。如果能將氧傳感器和固體氧化物燃料電池的工作溫度下降到500-800℃的中溫區(qū),那么不僅能夠降低對材料的性能要求和成本,提高電極和電池的穩(wěn)定性,延長電池的壽命,而且有利于SOFC的規(guī)�；兔裼没l(fā)展。因此,通過對YSZ材料的摻雜改性、優(yōu)化成型方式及燒結(jié)制度等方法來達(dá)到降低其工作溫度的研究,已成為材料領(lǐng)域科研工作者關(guān)注的熱點。本文所做的工作是分別用化學(xué)沉淀法和濕法球磨法對YSZ材料進(jìn)行不同含量Bi₂O₃的摻雜,對得到的燒成體的致密度、成分組成、微觀結(jié)結(jié)構(gòu)形貌及抗熱震性進(jìn)行測試分析,研究Bi₂O₃-Y2O3-Z... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 燃料電池的種類及特點
    1.3 固體氧化物燃料電池的工作原理和基本組成
        1.3.1 SOFC的工作原理
        1.3.2 SOFC的基本組成
    1.4 固體電解質(zhì)概述
    1.5 氧化鋯基電解質(zhì)概述
    1.6 Bi_2O_3的晶體結(jié)構(gòu)
    1.7 Bi_2O_3基電解質(zhì)概述
    1.8 Bi_2O_3/YSZ固體電解質(zhì)材料研究進(jìn)展
    1.9 主要研究內(nèi)容
第二章 實驗內(nèi)容及方法
    2.1 實驗材料及儀器設(shè)備
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗儀器設(shè)備
    2.2 實驗技術(shù)路線及過程
        2.2.1 實驗工藝流程圖
        2.2.2 實驗過程
    2.3 樣品表征
        2.3.1 致密度測試
        2.3.2 物相分析
        2.3.3 微觀形貌分析
        2.3.4 抗熱震測試
        2.3.5 穩(wěn)定性測試
        2.3.6 流動性測試
第三章 化學(xué)沉淀法制備Bi_2O_3/YSZ復(fù)合粉體
    3.1 粉體的物相分析
    3.2 粉體微觀形貌分析
    3.3 Bi_2O_3晶體的生成原理
    3.4 溫度對粉體形貌的影響
    3.5 Bi_2O_3濃度對粉體形貌的影響
    3.6 本章小結(jié)
第四章 一維棒狀Bi_2O_3材料的生長機(jī)制
    4.1 復(fù)合粉體晶體結(jié)構(gòu)分析
    4.2 復(fù)合粉體微觀形貌與組成
    4.3 分散劑對粉體微觀形貌的影響
    4.4 一維棒狀Bi_2O_3的生長機(jī)制
    4.5 本章小結(jié)
第五章 Bi_2O_3含量對YSZ陶瓷性能的影響
    5.1 Bi_2O_3-Y_2O_3-ZrO_2體系料漿性能的研究
        5.1.1 粉體粒徑對料漿性能的影響
            5.1.1.1 粉體粒徑對料漿穩(wěn)定性的影響
            5.1.1.2 粉體粒徑對料漿流動性的影響
        5.1.2 分散劑量對料漿性能的影響
            5.1.2.1 分散劑量對料漿穩(wěn)定性的影響
            5.1.2.2 分散劑量對料漿流動性的影響
        5.1.3 陳放時間對料漿性能的影響
            5.1.3.1 陳放時間對料漿穩(wěn)定性的影響
            5.1.3.2 陳放時間對料漿流動性的影響
        5.1.4 固相含量對料漿流動性的影響
        5.1.5 引發(fā)劑對凝膠時間的影響
        5.1.6 催化劑對凝膠時間的影響
    5.2 Bi_2O_3摻雜量、燒結(jié)溫度與致密度之間的關(guān)系
    5.3 Bi_2O_3含量對物相的影響
    5.4 Bi_2O_3含量對微觀形貌的影響
    5.5 Bi_2O_3含量對抗熱震性的影響
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
    6.1 結(jié)論
    6.2 本文創(chuàng)新點
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
學(xué)位論文評閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多形貌Bi2O3微納材料的制備及其光催化性能研究[J]. 穆華榮,周慧,陳麗萍.  化學(xué)研究與應(yīng)用. 2016(09)
[2]能源革命:從化石能源到新能源[J]. 鄒才能,趙群,張國生,熊波.  天然氣工業(yè). 2016(01)
[3]燃料電池及其在新能源客車中的應(yīng)用[J]. 吳小嶺.  中國高新技術(shù)企業(yè). 2015(18)
[4]納米氧化鉍的研究進(jìn)展[J]. 武志富,石云峰,吳漢夔,侯越.  應(yīng)用化學(xué). 2014(12)
[5]一維棒狀氧化鉍的控制合成與生長機(jī)制[J]. 王軼.  延邊大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(01)
[6]能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展[J]. 孫伯光,余凱,孫桂玲.  科技展望. 2014(03)
[7]二氧化鈦/鈦酸鹽納米粉體的晶體生長機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 趙斌,林琳,陳超,何丹農(nóng).  無機(jī)材料學(xué)報. 2013(07)
[8]低溫固體氧化物燃料電池電解質(zhì)材料[J]. 韓達(dá),吳天植,辛顯雙,王紹榮,占忠亮.  中國工程科學(xué). 2013(02)
[9]水熱法制備鉑摻雜二氧化鈦及其可見光催化性能[J]. 景明俊,王巖,錢俊杰,張敏,楊建軍.  催化學(xué)報. 2012(03)
[10]Recent Development of SOFC Metallic Interconnect[J]. Junwei Wu1,2,3) and Xingbo Liu1,2) 1) Mechanical & Aerospace Engineering Department, West Virginia University, Morgantown, WV 26506, US 2) National Energy Technology Laboratory, Morgantown, WV 26507, US 3) Department of Materials Science and Engineering, Shenzhen Graduate School, Harbin Institute of Technology, University Town, XiLi, Shenzhen 518055, China.  Journal of Materials Science & Technology. 2010(04)

博士論文
[1]中溫固體氧化物燃料電池電解質(zhì)及相關(guān)材料和性能的研究[D]. 柳勇.天津大學(xué) 2012

碩士論文
[1]Bi2O3/YSZ和Bi2O3/YbSZ電解質(zhì)的合成制備和表征[D]. 劉麗偉.浙江大學(xué) 2016
[2]Bi2O3摻雜多孔Ni/YSZ陽極和電解質(zhì)薄膜的制備及結(jié)構(gòu)表征[D]. 劉亞磊.山東大學(xué) 2014
[3]Bi2O3摻雜YSZ系固體電解質(zhì)材料制備與性能研究[D]. 劉雪峰.山東大學(xué) 2013
[4]中國生物質(zhì)能的地區(qū)分布及開發(fā)利用評價[D]. 賀仁飛.蘭州大學(xué) 2013
[5]管狀固體氧化物燃料電池陽極支撐體的制備與電化學(xué)性能表征[D]. 張龍山.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009



本文編號：3616621