PrFeO 3 基固體氧化物燃料電池陽(yáng)極性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-02 14:49
隨著社會(huì)的發(fā)展,21世紀(jì)正處于第三次能源轉(zhuǎn)型時(shí)代,新能源開發(fā)與儲(chǔ)能問(wèn)題迫切地需要解決。固體氧化物燃料電池(SOFC)是全固態(tài)電池,燃料化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,轉(zhuǎn)化效率高且環(huán)境友好。以往SOFC陽(yáng)極常采用Ni/YSZ金屬陶瓷陽(yáng)極在使用化石燃料時(shí)易發(fā)生硫中毒、碳沉積及體積不穩(wěn)定等問(wèn)題,限制了 Ni/YSZ長(zhǎng)期的穩(wěn)定運(yùn)行,在這種背景下,鈣鈦礦氧化物作為SOFC陽(yáng)極候選材料脫穎而出。本文對(duì)SOFC鈣鈦礦氧化物陽(yáng)極進(jìn)行充分的調(diào)研后,選擇Fe的鈣鈦礦氧化物(ABO3)氧化物PrFeO3作為基礎(chǔ)材料,通過(guò)A位和B位摻雜的方法,系統(tǒng)地研究了其作為陽(yáng)極的物相穩(wěn)定性、還原分解規(guī)律和電化學(xué)性能。首先,采用溶膠-凝膠法進(jìn)行材料合成,在PrFeO3的A位摻雜了 Sr元素(0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5),系統(tǒng)地研究了 A位摻Sr對(duì)PrFeO3作為陽(yáng)極材料的物相以及電化學(xué)穩(wěn)定性的影響。研究發(fā)現(xiàn),所合成產(chǎn)物均為純正交相;在800℃干燥氫氣氣氛下還原5h后,六種樣品都會(huì)發(fā)生完全分解,而PrFeO3在...
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 本課題的研究背景
1.2 固體氧化物燃料電池(SOFC)
1.2.1 SOFC工作原理
1.2.2 SOFC組成部分及要求
1.3 固體氧化物燃料電池的陽(yáng)極材料研究進(jìn)展
1.3.1 鈣鈦礦固體氧化物陽(yáng)極
1.3.2 固體氧化物燃料電池陽(yáng)極修飾方法研究
1.4 課題研究的主要內(nèi)容和目的及意義
第二章 不同含量A位摻雜PrFeO_3陽(yáng)極性能分析
2.1 引言
2.2 樣品的制備與物相表征
2.2.1 不同含量Sr摻雜PrFeO_3粉體制備
2.2.2 物相分析
2.3 樣品穩(wěn)定性測(cè)試以及電化學(xué)性能分析
2.3.1 測(cè)試樣品制備
2.3.2 還原穩(wěn)定性分析
2.3.3 電導(dǎo)率分析
2.3.4 陽(yáng)極極化阻抗和單電池輸出功率分析
2.3.5 陽(yáng)極微觀結(jié)構(gòu)分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 不同價(jià)態(tài)摻雜Pr_(0.6)Sr_(0.4)Fe_(0.9)X_(0.1)O_(3-δ)(X=Co,Ni,Ti,Nb)陽(yáng)極性能分析
3.1 引言
3.2 樣品的制備與物相表征
3.2.1 過(guò)渡族元素(Co,Ni,Ti,Nb)摻雜Pr_(0.6)Sr_(0.4)FeO_3粉體制備
3.2.2 物相分析
3.3 樣品穩(wěn)定性測(cè)試以及電化學(xué)性能分析
3.3.1 測(cè)試樣品制備
3.3.2 還原穩(wěn)定性分析
3.3.3 電導(dǎo)率分析
3.3.4 陽(yáng)極極化阻抗和單電池輸出功率分析
3.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Pr0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ對(duì)稱固體氧化物燃料電池的性能優(yōu)化研究[J]. 楊洋,田冬,丁巖芝,盧肖永,林彬,陳永紅. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2017(03)
博士論文
[1]對(duì)稱固體氧化物燃料電池的發(fā)電性能及優(yōu)化控制研究[D]. 駱小諺.電子科技大學(xué) 2018
[2]中低溫質(zhì)子陶瓷膜燃料電池的設(shè)計(jì)與制備研究[D]. 林彬.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3668721
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 本課題的研究背景
1.2 固體氧化物燃料電池(SOFC)
1.2.1 SOFC工作原理
1.2.2 SOFC組成部分及要求
1.3 固體氧化物燃料電池的陽(yáng)極材料研究進(jìn)展
1.3.1 鈣鈦礦固體氧化物陽(yáng)極
1.3.2 固體氧化物燃料電池陽(yáng)極修飾方法研究
1.4 課題研究的主要內(nèi)容和目的及意義
第二章 不同含量A位摻雜PrFeO_3陽(yáng)極性能分析
2.1 引言
2.2 樣品的制備與物相表征
2.2.1 不同含量Sr摻雜PrFeO_3粉體制備
2.2.2 物相分析
2.3 樣品穩(wěn)定性測(cè)試以及電化學(xué)性能分析
2.3.1 測(cè)試樣品制備
2.3.2 還原穩(wěn)定性分析
2.3.3 電導(dǎo)率分析
2.3.4 陽(yáng)極極化阻抗和單電池輸出功率分析
2.3.5 陽(yáng)極微觀結(jié)構(gòu)分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 不同價(jià)態(tài)摻雜Pr_(0.6)Sr_(0.4)Fe_(0.9)X_(0.1)O_(3-δ)(X=Co,Ni,Ti,Nb)陽(yáng)極性能分析
3.1 引言
3.2 樣品的制備與物相表征
3.2.1 過(guò)渡族元素(Co,Ni,Ti,Nb)摻雜Pr_(0.6)Sr_(0.4)FeO_3粉體制備
3.2.2 物相分析
3.3 樣品穩(wěn)定性測(cè)試以及電化學(xué)性能分析
3.3.1 測(cè)試樣品制備
3.3.2 還原穩(wěn)定性分析
3.3.3 電導(dǎo)率分析
3.3.4 陽(yáng)極極化阻抗和單電池輸出功率分析
3.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Pr0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ對(duì)稱固體氧化物燃料電池的性能優(yōu)化研究[J]. 楊洋,田冬,丁巖芝,盧肖永,林彬,陳永紅. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2017(03)
博士論文
[1]對(duì)稱固體氧化物燃料電池的發(fā)電性能及優(yōu)化控制研究[D]. 駱小諺.電子科技大學(xué) 2018
[2]中低溫質(zhì)子陶瓷膜燃料電池的設(shè)計(jì)與制備研究[D]. 林彬.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3668721
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