作為21世紀(jì)最有發(fā)展前景的新能源之一,固體氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell,SOFC）能夠直接將燃料中的化學(xué)能環(huán)境友好地轉(zhuǎn)換為電能,可以有效的減小環(huán)境污染。傳統(tǒng)SOFCs通常由Ni-YSZ金屬陶瓷陽極、YSZ電解質(zhì)和LSM陰極材料組成。Ni基固體氧化物燃料電池陽極材料在以氫氣為燃料時(shí)能夠表現(xiàn)出良好的催化性能和長(zhǎng)期穩(wěn)定性能;然而,在使用碳?xì)淙剂蠒r(shí),Ni基陽極表面容易產(chǎn)生積碳或硫中毒等問題,大大限制Ni基陽極的發(fā)展。為解決傳統(tǒng)固體氧化物燃料電池在使用碳?xì)淙剂蠒r(shí)所產(chǎn)生的積碳和硫中毒等問題,采用氧化還原穩(wěn)定的電極材料同時(shí)作為陰極和陽極材料,即采用對(duì)稱固體氧化物燃料電池（Symmetrical Solid Oxide Fuel Cell,SSOFC）構(gòu)型的思路通過氣路轉(zhuǎn)換的方式來將在陽極側(cè)產(chǎn)生的積碳和硫化物排除,使得SOFC能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的在碳?xì)淙剂蠚夥障鹿ぷ鳌；诤?jiǎn)單鈣鈦礦的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及對(duì)稱固體氧化物燃料電池的優(yōu)勢(shì),本文主要針對(duì)Mn基和Fe基鈣鈦礦電極材料體系的設(shè)計(jì)和電池性能的優(yōu)化進(jìn)行研究。整個(gè)文章的結(jié)構(gòu)可以分為以下幾個(gè)方面:論文第一章簡(jiǎn)要介紹了對(duì)稱固體氧化物燃料電池的... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：117 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

燃料電池的種類及特征

第一章 緒論1.3 固體氧化物燃料電池簡(jiǎn)介1.3.1 固體氧化物燃料電池工作原理固體氧化物燃料電池（SOFC）通常由多孔陰極、多孔陽極、致密電解質(zhì)以及連接材料構(gòu)成。陽極和陰極電極部分均采用多孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以便于氣體的有效傳輸、催化分解和電荷運(yùn)輸；為避免氧化氣和燃料氣之間相互擴(kuò)散以及能夠在電解質(zhì)內(nèi)部進(jìn)行離子遷移（H+和 O2-），電解質(zhì)通常為致密的一層陶瓷氧化物材料。電解質(zhì)內(nèi)部既可以傳輸氧離子（即氧離子傳導(dǎo)型 SOFC）同樣也可以傳輸質(zhì)子（即質(zhì)子傳導(dǎo)型 SOFC），其相應(yīng)的基本工作原理分別如圖 1-2（a）和（b）所示。

圖 1-3 典型的 SOFC 極化曲線體氧化物燃料電池的結(jié)構(gòu)類型FC 根據(jù)不同的工作環(huán)境和要求，通常可以分為平板狀 SOFC、管 SOFC，其中最常用的為平板狀和管狀兩種結(jié)構(gòu)，其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)特狀 SOFC：平板狀 SOFC 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如圖 1-4（a）FC 由多孔陽極、致密電解質(zhì)、多孔陰極和連接材料以三明治方sitive Electrolyte Negative Plate（PEN）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即采用具有各個(gè) PEN 板之間相互連接。平板型 SOFC 最突出的優(yōu)點(diǎn)在于其式簡(jiǎn)單，可以通過采用流延、絲網(wǎng)印刷、共燒、等離子噴涂等將中間層電解質(zhì)采用薄膜化工藝制備，可以將電池的工作溫度下（600°C-800°C），同時(shí)采用金屬連接材料，可大大降低成本的定輸出性能。然而，平板狀 SOFC 目前面臨最大的挑戰(zhàn)是在高困難的問題，同樣，在高溫運(yùn)行中每個(gè) PEN 板的溫度分布不均的熱匹配性要求高，不易實(shí)現(xiàn)放大。隨著玻璃-陶瓷復(fù)合無機(jī)密

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3600426