發(fā)布時(shí)間：2021-01-13 19:22

　　固體氧化物燃料電池（SOFC）作為一種高能量轉(zhuǎn)化效率、高燃料靈活性、低污染的環(huán)境友好型電力發(fā)電系統(tǒng),越發(fā)引起世界各國(guó)的關(guān)注。H₂/CO混合氣是燃料電池主要的反應(yīng)活性氣體,因此研究H₂/CO比例組成等對(duì)陽(yáng)極性能的影響十分必要。Ni基陽(yáng)極憑借高催化活性、高輸出性能一直受到青睞,但易團(tuán)聚、易積碳的問(wèn)題是Ni基陽(yáng)極燃料電池廣泛應(yīng)用的重要障礙,因此選擇Ni基陽(yáng)極進(jìn)行改性。本文詳細(xì)探索了電解質(zhì)支撐Ni-YSZ/SSZ/LSM單電池的制備工藝;并系統(tǒng)地研究了以H₂/CO燃料氣對(duì)Ni基陽(yáng)極電池性能的影響;并通過(guò)摻雜Fe/Cu/Mg等金屬對(duì)Ni基陽(yáng)極進(jìn)行改性,以期改善電池的輸出性能及抗積碳性能。本文主要包括以下三部分內(nèi)容:（1）采用流延法制備SSZ電解質(zhì),絲網(wǎng)印刷法涂覆電極材料,確定了優(yōu)化的Ni-YSZ陽(yáng)極制備的關(guān)鍵工藝參數(shù):NiO:YSZ（mass%）為6:4,納米NiO:微米NiO顆粒（mass%）為1:1,造孔劑:活性物質(zhì)（mass%）為3:20,燒結(jié)溫度為1350℃,最終得到表面平整無(wú)裂紋,結(jié)構(gòu)均勻的陽(yáng)極。（2）探索了電池的輸出性... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

固體氧化物燃料電池(SOFC)示意圖(a)氧離子傳導(dǎo)電解質(zhì)(b)質(zhì)子傳導(dǎo)電解質(zhì)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文廣泛的氧離子型 SOFC。.2.2 SOFC 的結(jié)構(gòu)類型根據(jù)幾何結(jié)構(gòu)特征，常見的 SOFC 可分為：平板式、管狀、瓦楞式三種，如 1-2。目前已開發(fā)出不同配置的 SOFC 模塊電池組，Brown Boveri 于 1975 年制備一個(gè) SOFC 電池組。該電池組由一個(gè)接一個(gè)的錐形管狀單電池之間嵌入構(gòu)建組，相鄰電池的陽(yáng)極和陰極互相接觸構(gòu)成串聯(lián)結(jié)構(gòu)。

- 10 -圖 1-3 使用 C18O2區(qū)分的直接電化學(xué)還原與其(間接)化學(xué)物質(zhì)通過(guò)反向水煤氣變換反應(yīng)產(chǎn)H2的實(shí)驗(yàn)示意圖迄今為止已經(jīng)在各種陰極材料上進(jìn)行了共電解研究，包括 LSCM(鑭鍶鉻錳物)/GDC (釓摻雜氧化鈰)，Ni-GDC，Ni/Ru-GDC[23]和常規(guī) Ni-YSZ (氧化釔穩(wěn)化鋯)[24]金屬陶瓷，所有這些陰極材料都表現(xiàn)出，在蒸汽中電解性能最好，幾共電解相同，而在 CO2中電解性能最差。在燃料電池中，H2的氧化速度約為 C 1.9~3.1 倍，而由水煤氣轉(zhuǎn)移的 CO 氧化反應(yīng)速率比電化學(xué)過(guò)程快得多[25]。因此能在共電解中產(chǎn)生 CO 主要通過(guò)反向水煤氣變換反應(yīng)，而在電化學(xué)過(guò)程主要電解，因此解釋了 H2O 與共電解之間的相似行為[26]。據(jù)報(bào)道[27]，在它們的固化物電解槽中，由于具有快速的動(dòng)力學(xué)性能，H2O 和 CO2的電化學(xué)還原與(反煤氣轉(zhuǎn)換反應(yīng)并行。在不同的操作條件下，水煤氣變換反應(yīng)的方向可以正向或逆向進(jìn)行(在 838

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Ni/YSZ陽(yáng)極浸漬La2O3對(duì)SOFC電池抗積碳的影響[J]. 程亮,羅凌虹,石紀(jì)軍,孫良良,徐序,吳也凡,胡佳幸.  無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]SOFC用固體電解質(zhì)薄膜制備方法進(jìn)展[J]. 景曉燕,李茹民,張密林.  應(yīng)用科技. 2000(02)



本文編號(hào)：2975425