固體氧化物燃料電池（SOFCs）代表了一種清潔、高效、通用的化學(xué)能-電能轉(zhuǎn)化技術(shù),將其工作溫度降低到中溫（650-850℃）甚至低溫范圍（400-650℃）具有較好的應(yīng)用前景。然而,降低操作溫度的主要障礙在于中低溫時陰極側(cè)的氧還原反應(yīng)（ORR）活性較差。因此,在上述溫度范圍內(nèi)探索具有良好ORR活性的陰極材料至關(guān)重要。最近,混合離子和電子導(dǎo)體（MIEC）陰極以其良好的中低溫性能被廣泛研究。其中,基于SrCoO_3-δ（SC）的固體氧化物是目前作為MIEC陰極的研究熱點之一。本論文通過兩種方式研究目前性能表現(xiàn)較好的中低溫SOFC陰極材料。一是研究了摻雜劑濃度在改變ORR活性方面的作用。二是探索了晶體取向和ORR活性之間的關(guān)系。兩項研究均將外延薄膜電極作為系統(tǒng)模型。具體研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1.研究中低溫固體氧化物燃料電池（SOFC）陰極La_1-xSr_xCoO_3-δ（從x=0到x=0.8）薄膜的電子傳導(dǎo)性和氧還原反應(yīng)活性。薄膜材料可以避免微觀結(jié)構(gòu)和晶體取向帶來的外部干擾,以便更好地解釋化學(xué)成分、電子電導(dǎo)率和O... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

固體氧化物燃料電池示意圖

激光沉積（PLD）由于其靈活性已被普遍應(yīng)用于制備高質(zhì)量的復(fù)合氧化物在基礎(chǔ)研究和實際應(yīng)用中已經(jīng)被用于制備 SOFC 陰極。PLD 是物理氣相D）技術(shù)的一種，利用高功率脈沖激光束聚焦在真空室內(nèi)撞擊待沉積材料待沉積靶材被激光束（以等離子體羽流的形式）蒸發(fā)，將其作為薄膜沉上。該過程可以在超高真空中或在背景氣體的存在下發(fā)生，例如氧氣，在沉積氧化物薄膜時，為使沉積的薄膜完全氧化而使用。雖然相對于許多其他沉積技術(shù)而言脈沖激光沉積結(jié)構(gòu)相對簡單，但激光的作用和薄膜生長的物理現(xiàn)象非常復(fù)雜。當(dāng)脈沖激光作用于靶表面被吸能量首先轉(zhuǎn)換為電子激發(fā)，然后轉(zhuǎn)換為熱能，化學(xué)能和機械能，進而導(dǎo)，消融，等離子體形成等過程。在沉積于襯底上之前，噴射的物質(zhì)以羽膨脹到周圍的真空或具有一定背景壓強的環(huán)境中，所述羽狀物包含許多質(zhì)，包括原子、分子、電子、離子、團簇和熔融的顆粒等。

8 中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所碩士學(xué)位論文圖 1.4 各種簡單等效電路的電化學(xué)阻抗譜。（a）純電阻 R；（b）純電容 C；（c）電阻與電容并聯(lián) R1/C1；（d）電容與電容電阻并聯(lián) C1+R2/C2；（e）兩對電阻與電容并聯(lián) R1/C1+R2/C2；（f）兩對電阻與恒相位元件并聯(lián)R1/Q1+R2/Q2。Figure 1.4 Electrochemical impedance spectroscopy of various simple equivalent circuits.（a）pure resistance R;（b）pure capacitance C;（c）resistance and capacitance in parallelR1/C1;（d）capacitor and capacitor resistance in parallel C1+R2/C2;（e）two pairs of parallelconnection of resistor and capacitor R1/C1+R2/C2;（f）two pairs of parallel connection of resistor


本文編號：2973957