固體氧化物燃料電池（SOFCs）可將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,是一種能量轉(zhuǎn)換效率高,環(huán)境友好的發(fā)電裝置。經(jīng)過(guò)近幾十年的發(fā)展,SOFCs中低溫化逐漸成為目前該領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。摻雜的氧化鈰（Doped20Ceria,DCO）電解質(zhì)在中低溫下具有較高的離子電導(dǎo)率。因此,DCO基SOFCs被認(rèn)為是很有發(fā)展前景的一類中低溫SOFCs。本論文針對(duì)DCO基SOFCs存在的問(wèn)題進(jìn)行了一系列電池新材料與結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),并對(duì)電池的電化學(xué)性能和改性機(jī)理展開了較為系統(tǒng)的深入研究和分析。第一章,簡(jiǎn)單介紹了20SOFCs的研究背景和工作原理,對(duì)SOFCs的關(guān)鍵材料-電解質(zhì)做了著重的闡述。第二章,提出了一種原位反應(yīng)的方法制備BaCe1-xSmx03-δ修飾Ce0.8Sm0.201.9（SDC）復(fù)合電解質(zhì)。通過(guò)利用BaO和SDC在高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中反應(yīng),合成了一系列不同比例的BaCe1-xSmxO3-δ修飾Ce0.8Sm0.2019復(fù)合電解質(zhì)。隨后對(duì)合成的復(fù)合電解質(zhì)粉體進(jìn)行了表征,并研究了不同比例的復(fù)合電解質(zhì)基電池的電化學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),原位生成的BaCe1-xSmx03-δ包覆在SDC顆粒表面,形成了BaCe... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：120 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 SOFCs工作原理
    1.3 SOFCs電解質(zhì)材料
        1.3.1 穩(wěn)定氧化鋯基電解質(zhì)
        1.3.2 摻雜氧化鈰基材料
        1.3.3 穩(wěn)定氧化鉍基電解質(zhì)
        1.3.4 摻雜LaGaO_3基電解質(zhì)
        1.3.5 摻雜BaCeO_3-BaZrO_3質(zhì)子導(dǎo)體電解質(zhì)
    1.4 摻雜氧化鈰基材料在SOFCs中的應(yīng)用簡(jiǎn)介
        1.4.1 摻雜氧化鈰材料在陽(yáng)極中的應(yīng)用
        1.4.2 摻雜氧化鈰材料在陰極中的應(yīng)用
        1.4.3 摻雜氧化鈰材料用作緩沖功能層
    1.5 摻雜氧化鈰基SOFCs的研究進(jìn)展與現(xiàn)狀
    1.6 本論文的工作思路及研究?jī)?nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 原位反應(yīng)法制備BaCe_(1-x)Sm_xO_(3-δ)修飾Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)復(fù)合電解質(zhì)的研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 BaCe_(1-x)Sm_xO_(3-δ)@Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)復(fù)合粉體的制備
        2.2.2 NiO-SDC/BaCe_(1-x)Sm_xO_(3-δ)@Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)/SSC-SDC單電池的制備
        2.2.3 樣品表征及單電池的性能測(cè)試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 BaCe_(1-x)Sm_xO_(3-δ)@Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)復(fù)合電解質(zhì)相結(jié)構(gòu)分析
        2.3.2 BaCe_(1-x)Sm_xO_(3-δ)@Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)電解質(zhì)粉體和單電池的微觀結(jié)構(gòu)
        2.3.3 單電池電化學(xué)性能分析
    2.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第三章 設(shè)計(jì)并調(diào)控陽(yáng)極Ba源的含量應(yīng)用于氧化鈰基SOFC的研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 粉體制備
        3.2.2 單電池的制備
        3.2.3 單電池電化學(xué)性能的表征及測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 相結(jié)構(gòu)
        3.3.2 單電池的微觀結(jié)構(gòu)
        3.3.3 單電池的開路電壓與電子阻擋層厚度
        3.3.4 單電池的性能
    3.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第四章 含Sr陽(yáng)極應(yīng)用于氧化鈰基SOFC的研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 粉體制備
        4.2.2 單電池的制備
        4.2.3 單電池電化學(xué)性能的表征及測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 相結(jié)構(gòu)
        4.3.2 單電池的微結(jié)構(gòu)
        4.3.3 單電池的燒結(jié)溫度的影響
        4.3.4 電子阻擋層成分分析
        4.3.5 單電池的性能
    4.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第五章 含Ba、Sr陽(yáng)極應(yīng)用于氧化鈰基SOFC的研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 粉體制備
        5.2.2 單電池的制備
        5.2.3 單電池電化學(xué)性能的表征及其他相關(guān)的測(cè)試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 相結(jié)構(gòu)
        5.3.2 單電池微結(jié)構(gòu)與含Sr陽(yáng)極的燒結(jié)活性
        5.3.3 Ba、Sr元素在SDC電解質(zhì)中擴(kuò)散
        5.3.4 單電池的開路電壓與電子阻擋層
        5.3.5 電子阻擋層的成分分析
        5.3.6 單電池的性能
    5.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第六章 論文總結(jié)與研究展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 研究展望
全文簡(jiǎn)寫匯總
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其它研究成果



本文編號(hào)：3177152