固體氧化物電池（SOC）是能夠在固體氧化物燃料電池（SOFC）以及固體氧化物電解池（SOEC）兩種模式下運行的電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換裝置,具有能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境友好等優(yōu)點,具有廣闊的應(yīng)用前景。目前,限制SOC大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的一個重要因素就是氧電極的長期穩(wěn)定性問題。本文從改善(La_0.75Sr_0.25)_0.95MnO_3-δ（LSM）氧電極穩(wěn)定性出發(fā),系統(tǒng)地研究了多孔YSZ層對LSM氧電極在SOC兩種模式下（陰極極化、陽極極化）運行中性能和穩(wěn)定性的影響,并對相關(guān)機理進行了分析。此外,還使用Matlab獨立編寫了阻抗譜的DRT分析程序。采用旋涂法在致密YSZ電解質(zhì)表面制備了多孔YSZ層,以LSM為電極制備了半電池,以三電極法測試LSM電極的電化學(xué)性能與穩(wěn)定性。LSM電極在500 mA cm^-2電流密度下100h的陽極極化的研究表明,多孔層的引入增加了LSM電極在陽極極化時的穩(wěn)定性。提出采用三步計時電位法進行電位弛豫觀測以評價LSM電極/電解質(zhì)界面區(qū)的氧壓,研究發(fā)現(xiàn),多孔YSZ層的引入能夠... 

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

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

典型的燃料電池極化曲線

圖 1-4 電解水反應(yīng)的熱力學(xué)過程[7]圖 1-4 中可以看出隨著溫度的增加電解水反應(yīng)所需總能量是增加的的電能卻是減少的，這是由于在高溫下反應(yīng)進行時吸收的熱能增加的幅度大于所需總能量增加的幅度，這導(dǎo)致電解水反應(yīng)中所需的電的增加而下降。因此利用高溫 SOEC 電解水制氫能夠降低電能成本常有潛力的大規(guī)模制氫技術(shù)[8-12]。 SOC 各組件材料 1.2.1 和 1.2.2 小節(jié)可知 SOEC 和 SOFC 主要由電解質(zhì)、多孔氧電極組成，下面對各部件常用的材料進行介紹。1 電解質(zhì)材料mol%Y2O3穩(wěn)定的 ZrO2（8YSZ）是 SOC 中最常用的電解質(zhì)材料。溫度范圍內(nèi)，YSZ 有很高氧離子電導(dǎo)率和熱穩(wěn)定性，同時在氧化和都具有很好的穩(wěn)定性，因此是 SOC 中電解質(zhì)的首選材料。但是高

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位DRT 處理，不同 λ 值的 DRT 結(jié)果會同時顯示在“DRT”面板中，便于比較不同λ 值引起 DRT 結(jié)果的變化趨勢。阻抗譜及其 DRT 結(jié)果的顯示：導(dǎo)入的阻抗譜數(shù)據(jù)以及重構(gòu)阻抗譜數(shù)據(jù)分別以散點和實線形式顯示在“阻抗譜”面板中的坐標軸內(nèi)，DRT 結(jié)果以散點形式顯示在“DRT”面板中的坐標軸內(nèi)，可以直觀的看出重構(gòu)阻抗譜與阻抗譜數(shù)據(jù)之間的重合程度，重合程度高意味著當(dāng)前選擇的 λ 值是合適的，否則需要減小 λ 重新進行 DRT 處理。在完成一個阻抗譜的 DRT 處理后，可以點擊“清理坐標軸”按鈕將“阻抗譜”和“DRT”面板中的圖形清空，在導(dǎo)入新的阻抗譜數(shù)據(jù)進行 DRT處理。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國燃料電池的發(fā)展[J]. 畢道治.  電源技術(shù). 2000(02)

博士論文
[1]管式固體氧化物燃料電池的相轉(zhuǎn)化制備與抗積碳研究[D]. 韓宗盈.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017



本文編號：3491544