固體氧化物燃料電池(SOFCs)的商業(yè)化,使得低溫電解質(zhì)和新型陰極材料的開發(fā)成為目前燃料電池研究的重點。中低溫下CeO₂基電解質(zhì)因具有優(yōu)異的導電性能而作為SOFC電解質(zhì)材料被廣泛研究。然而,CeO₂基電解質(zhì)高的燒結(jié)溫度限制了SOFC的商業(yè)化。與傳統(tǒng)陰極材料相比,A₂BO₄型類鈣鈦礦氧化物因具有高的氧表面交換系數(shù)和擴散系數(shù)、與電解質(zhì)良好的熱匹配性而成為近幾年來研究的熱點。其中,K₂NiF₄結(jié)構(gòu)的Pr₂NiO₄因具有較高的氧催化活性而成為有希望的中溫固體氧化物燃料電池(IT-SOFCs)活性氧電極材料。本文采用溶膠凝膠法和固態(tài)混合法制備Pr₂NiO₄(PNO)-Ce_0.8Pr_0.2O_1.9(PCO)復合陰極材料;溶膠凝膠法制備Nd₂O₃摻雜的CeO₂

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 A₂BO₄型陰極
    1.2 A₂BO₄型復合陰極
    1.3 燒結(jié)助劑的添加對電解質(zhì)結(jié)構(gòu)和性能的影響
        1.3.1 螢石結(jié)構(gòu)電解質(zhì)
        1.3.2 鈣鈦礦結(jié)構(gòu)電解質(zhì)
    1.4 論文的選題背景和主要研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
    2.1 實驗藥品
    2.2 主要儀器設備
    2.3 材料制備方法
    2.4 樣品表征與測試
        2.4.1 物相結(jié)構(gòu)分析
        2.4.2 紅外光譜分析
        2.4.3 熱重分析
        2.4.4 微觀形貌分析
        2.4.5 元素組成分析
        2.4.6 N₂吸附-脫附測試
        2.4.7 交流阻抗譜測試和電性能分析
        2.4.8 熱膨脹性能測試
        2.4.9 單電池性能測試
第3章 復合陰極Pr₂NiO₄-Ce_0.8Pr_0.2O_1.9 的制備及電性能研究
    3.1 引言
    3.2 樣品的制備
        3.2.1 Pr₂NiO₄的制備
        3.2.2 Ce_0.8Ln_0.2O_1.9(Ln= Gd,Pr)的制備
        3.2.3 Pr₂NiO₄-Ce_0.8Pr_0.2O_1.9 復合陰極的制備
        3.2.4 電池組裝
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 物相分析
        3.3.2 熱重分析
        3.3.3 紅外光譜分析
        3.3.4 兼容性分析
        3.3.5 微觀結(jié)構(gòu)分析
        3.3.6 交流阻抗譜及電性能分析
        3.3.7 N2吸附-脫附分析
        3.3.8 單電池的電化學性能
        3.3.9 長期穩(wěn)定性
    3.4 本章小結(jié)
第4章 Bi₂O₃/CoO單/雙燒結(jié)助劑摻雜對Ce_0.8Nd_0.2O_1.9 結(jié)構(gòu)和性能的影響
    4.1 引言
    4.2 樣品制備
        4.2.1 Nd_0.2Ce_0.8O_1.9樣品制備
        4.2.2 CoO/Bi₂O₃ 摻雜樣品制備
        4.2.3 La_0.6Sr_0.4Co_0.8Fe_0.2O_3-δ樣品制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 相分析
        4.3.2 微觀結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 電性能分析
        4.3.4 熱膨脹
        4.3.5 兼容性
        4.3.6 氧還原活性
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
致謝
參考文獻
作者簡介
攻讀碩士學位期間研究成果



本文編號：4003819