固體氧化物燃料電池(SOFC)作為第三代燃料電池技術(shù),可以將燃料的化學(xué)能通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能和熱能,具有轉(zhuǎn)換效率高、燃料適用性強(qiáng)、環(huán)境友好等特點(diǎn)。一些具有離子-電子混合電導(dǎo)率的ABO3型鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的氧化物可作為SOFC陽(yáng)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(diǎn)。鈣鈦礦陽(yáng)極的催化活性與B位元素的種類密切相關(guān),B位為Ti、V和Cr元素的鈣鈦礦陽(yáng)極材料在還原氣氛中結(jié)構(gòu)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(duì)氧還原反應(yīng)(ORR)具有良好的催化活性,但在還原氣氛中會(huì)發(fā)生分解,無(wú)法保持ABO3晶格結(jié)構(gòu)。本論文以解決鈣鈦礦陽(yáng)極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和性能提升為目的,開(kāi)展了高價(jià)過(guò)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(jià)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和電子電導(dǎo)率,LSFNb作為SOFC的陽(yáng)極展現(xiàn)...

【文章頁(yè)數(shù)】：130 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

圖1-1氧離子傳導(dǎo)型SOFC工作原理示意圖

圖1-2幾種電解質(zhì)材料的電導(dǎo)率與溫度的關(guān)系[10]

圖1-3幾種常見(jiàn)的陰極材料的面積比電阻(ASR)的阿倫尼烏斯圖

圖1-4Ni-YSZ陽(yáng)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(hào)：3884941