平板式電解質(zhì)支撐的直接碳固體氧化物燃料電池的制備及其應(yīng)用探究
發(fā)布時間：2021-11-11 06:29
固體氧化物燃料電池（SOFC）是全固態(tài)結(jié)構(gòu)的新型發(fā)電裝置,具有能量轉(zhuǎn)化效率高、污染排放少、無須貴金屬材料且燃料適用范圍廣等優(yōu)點。直接使用固體碳為燃料的直接碳固體氧化物燃料電池（DC-SOFC）既具有傳統(tǒng)使用氣體燃料SOFC的優(yōu)勢,還具有固體碳能量密度高、價格低廉和來源廣泛的優(yōu)點,在小型發(fā)電設(shè)備和分布式電源等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景�；诟咛己康霓r(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)量大且來源集中的特點,本文首先探討采用多種生物質(zhì)炭燃料時DC-SOFC的性能,比較不同生物質(zhì)炭的組成和結(jié)構(gòu)對DC-SOFC電池性能的影響,為建立分布式DC-SOFC發(fā)電系統(tǒng)提供理論和實驗依據(jù)。面向DC-SOFC的實用化,本文還研究和制備基于單片電解質(zhì)的無密封多節(jié)串聯(lián)電池組,所提出的基于單片電解質(zhì)的無密封電池組結(jié)構(gòu),避免了對電解質(zhì)打孔和雙極板的使用,電池組表現(xiàn)出優(yōu)異的輸出性能和自維持性;最后,采用絲網(wǎng)印刷法批量地制備多節(jié)串聯(lián)電池組,為推動DC-SOFC在便攜式電源領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供技術(shù)支持。本論文首先對源于甘蔗渣、玉米芯和麥秸稈的生物質(zhì)炭為燃料時DC-SOFC電化學(xué)性能的不同進(jìn)行了初步探究。通過干壓法制備電解質(zhì)支撐型扣式SOFC,電池...
【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：91 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
固體氧化物燃料電池的工作原理示意圖
圖 1-2 不同支撐體結(jié)構(gòu)的 SOFCFig. 1-2 SOFC configurations with different support圖 1-3 管式和平板式結(jié)構(gòu)的 SOFC[13]Fig. 1-3 SOFCs with tubular and planar structure[13]
4圖 1-3 管式和平板式結(jié)構(gòu)的 SOFC[13]Fig. 1-3 SOFCs with tubular and planar structure[13]1.2.2.1 SOFC 的制備方法在制備 SOFC 的過程中，制備工藝對電池的結(jié)構(gòu)和性能有著重要的影響，而且制備工藝的復(fù)雜程度也是限制 SOFC 商業(yè)化的一個重要因素�？紤]到制備電池時的成本和環(huán)境污染問題，常見的陶瓷成型工藝如擠壓成型法、注漿成型法、浸漬法、流延法和絲網(wǎng)印刷法成為大多數(shù)研究者的選擇。不同的制備方法具有不同的優(yōu)缺點，對于以上陶瓷成型工藝總結(jié)如下表 1-1。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]固體氧化物燃料電池直接以焦炭為燃料的電性能（英文）[J]. 謝永敏,李江霖,侯金醒,吳沛佳,劉江,劉慶生. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2018(10)
[2]從世界能源發(fā)展趨勢看中國能源安全[J]. 張所續(xù). 中國能源. 2018(05)
[3]可用作便攜式電源的高性能直接碳固體氧化物燃料電池組（英文）[J]. 王曉強,劉江,謝永敏,蔡位子,張亞鵬,周倩,于方永,劉美林. 物理化學(xué)學(xué)報. 2017(08)
[4]中國玉米芯資源量估算及其開發(fā)利用[J]. 王紅彥,張軒銘,王道龍,崔淳熙,高春雨,王磊,王亞靜,畢于運. 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃. 2016(01)
[5]Ag-GDC復(fù)合電極的性能及其在直接碳SOFC中的應(yīng)用[J]. 苑莉莉,蔡位子,張亞鵬,于方永,余亮,劉江. 中國稀土學(xué)報. 2015(06)
[6]管式SOFC陶瓷連接體的浸漬法制備與共燒[J]. 魏濤,周新萍,鐘巍,高慶宇,呂小麗,王紹榮. 陶瓷學(xué)報. 2014(04)
[7]NiO-YSZ-石墨水系漿料的研制及其在注漿成型制備固體氧化物燃料電池中的應(yīng)用[J]. 劉丹丹,謝永敏,劉江,王金霞. 物理化學(xué)學(xué)報. 2014(02)
[8]以活性炭為燃料的固體氧化物燃料電池(英文)[J]. 唐玉寶,劉江. 物理化學(xué)學(xué)報. 2010(05)
[9]平板式SOFC結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力的有限元分析[J]. 陳弦,楊杰,蒲健,李箭. 無機(jī)材料學(xué)報. 2007(02)
[10]平板式SOFC用密封材料研究進(jìn)展[J]. 桑紹柏,李煒,蒲健,李箭. 電源技術(shù). 2006(11)
碩士論文
[1]電解質(zhì)自支撐的直接碳固體氧化物燃料電池的研制[D]. 苑莉莉.華南理工大學(xué) 2016
本文編號：3488358
【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：91 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
固體氧化物燃料電池的工作原理示意圖
圖 1-2 不同支撐體結(jié)構(gòu)的 SOFCFig. 1-2 SOFC configurations with different support圖 1-3 管式和平板式結(jié)構(gòu)的 SOFC[13]Fig. 1-3 SOFCs with tubular and planar structure[13]
4圖 1-3 管式和平板式結(jié)構(gòu)的 SOFC[13]Fig. 1-3 SOFCs with tubular and planar structure[13]1.2.2.1 SOFC 的制備方法在制備 SOFC 的過程中，制備工藝對電池的結(jié)構(gòu)和性能有著重要的影響，而且制備工藝的復(fù)雜程度也是限制 SOFC 商業(yè)化的一個重要因素�？紤]到制備電池時的成本和環(huán)境污染問題，常見的陶瓷成型工藝如擠壓成型法、注漿成型法、浸漬法、流延法和絲網(wǎng)印刷法成為大多數(shù)研究者的選擇。不同的制備方法具有不同的優(yōu)缺點，對于以上陶瓷成型工藝總結(jié)如下表 1-1。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]固體氧化物燃料電池直接以焦炭為燃料的電性能（英文）[J]. 謝永敏,李江霖,侯金醒,吳沛佳,劉江,劉慶生. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2018(10)
[2]從世界能源發(fā)展趨勢看中國能源安全[J]. 張所續(xù). 中國能源. 2018(05)
[3]可用作便攜式電源的高性能直接碳固體氧化物燃料電池組（英文）[J]. 王曉強,劉江,謝永敏,蔡位子,張亞鵬,周倩,于方永,劉美林. 物理化學(xué)學(xué)報. 2017(08)
[4]中國玉米芯資源量估算及其開發(fā)利用[J]. 王紅彥,張軒銘,王道龍,崔淳熙,高春雨,王磊,王亞靜,畢于運. 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃. 2016(01)
[5]Ag-GDC復(fù)合電極的性能及其在直接碳SOFC中的應(yīng)用[J]. 苑莉莉,蔡位子,張亞鵬,于方永,余亮,劉江. 中國稀土學(xué)報. 2015(06)
[6]管式SOFC陶瓷連接體的浸漬法制備與共燒[J]. 魏濤,周新萍,鐘巍,高慶宇,呂小麗,王紹榮. 陶瓷學(xué)報. 2014(04)
[7]NiO-YSZ-石墨水系漿料的研制及其在注漿成型制備固體氧化物燃料電池中的應(yīng)用[J]. 劉丹丹,謝永敏,劉江,王金霞. 物理化學(xué)學(xué)報. 2014(02)
[8]以活性炭為燃料的固體氧化物燃料電池(英文)[J]. 唐玉寶,劉江. 物理化學(xué)學(xué)報. 2010(05)
[9]平板式SOFC結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力的有限元分析[J]. 陳弦,楊杰,蒲健,李箭. 無機(jī)材料學(xué)報. 2007(02)
[10]平板式SOFC用密封材料研究進(jìn)展[J]. 桑紹柏,李煒,蒲健,李箭. 電源技術(shù). 2006(11)
碩士論文
[1]電解質(zhì)自支撐的直接碳固體氧化物燃料電池的研制[D]. 苑莉莉.華南理工大學(xué) 2016
本文編號：3488358
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