固體氧化物燃料電池(SOFC)作為第三代燃料電池技術,可以將燃料的化學能通過電化學反應直接轉化為電能和熱能,具有轉換效率高、燃料適用性強、環(huán)境友好等特點。一些具有離子-電子混合電導率的ABO3型鈣鈦礦結構的氧化物可作為SOFC陽極的備選材料,具有抗積碳、抗硫毒化、氧化還原穩(wěn)定等優(yōu)點。鈣鈦礦陽極的催化活性與B位元素的種類密切相關,B位為Ti、V和Cr元素的鈣鈦礦陽極材料在還原氣氛中結構穩(wěn)定,但催化活性較低。鈣鈦礦型鐵酸鹽以往多用作SOFC陰極材料,對氧還原反應(ORR)具有良好的催化活性,但在還原氣氛中會發(fā)生分解,無法保持ABO3晶格結構。本論文以解決鈣鈦礦陽極材料的結構穩(wěn)定性和性能提升為目的,開展了高價過渡族金屬元素(Nb、Ta)摻雜及金屬納米顆粒出溶方面的研究。首先,在La_0.8Sr_0.2FeO_3-δ(LSF)的B位摻雜正五價元素鈮(Nb),制備了La0.8Sr0.2Fe0.9Nb0.1O3-δ(LSFNb)新型鈣鈦礦材料。Nb的摻雜顯著提升了LSF在還原氣氛中的結構穩(wěn)定性和電子電導率,LSFNb作為SOFC的陽極展現(xiàn)...

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【學位級別】：博士

圖1-1氧離子傳導型SOFC工作原理示意圖

圖1-2幾種電解質(zhì)材料的電導率與溫度的關系[10]

圖1-3幾種常見的陰極材料的面積比電阻(ASR)的阿倫尼烏斯圖

圖1-4Ni-YSZ陽極的電池在(a)干丙烷[61]和(b)含有200ppm硫化氫的氫氣[146]中的穩(wěn)定性

本文編號：3884941