人類的一切生產(chǎn)活動都是能量的轉(zhuǎn)化,這其中必然要選幾種能源作為基礎。因此,發(fā)展新能源技術是解決能源問題的必經(jīng)之路。燃料電池是一種具有高效、清潔、安全等以及高轉(zhuǎn)換效率,無機械運動,低噪音和燃料選取靈活性等優(yōu)點的能源。本論文研究了 SDC(氧化釤摻雜氧化鈰)摻入金剛石新型電解質(zhì)材料及減薄電解質(zhì)的制備裝置;研究LSCF(鑭鍶鈷鐵)上浸漬堿土金屬氧化物催化劑后的電化學性能;研究鈣鈦礦型(鎳基和鈷基)堿土金屬氧化物陰極催化劑的電化學性能;研究優(yōu)化后的BaCoO3陰極催化劑的抗污染性能以及陽極燃料催化重整。利用甘氨酸-硝酸鹽法制備SDC電解質(zhì)粉體,并摻入1%質(zhì)量比的納米金剛石(NDs)。以壓片、燒結后的SDC/ND電解質(zhì)為支撐體(厚度300 μm),制作成固體氧化物燃料電池(SOFC)單電池,其中氫氣為陽極燃料,空氣為陰極氧化劑。在800 ℃時,用SDC/ND電解質(zhì)的SOFC單電池輸出功率密度是SDC電解質(zhì)的2.4倍,為762 mW/cm2。并且NDs的摻入可以優(yōu)化SDC/ND電解質(zhì)的活化能,使其在600℃-800 ℃下仍然具較低的活化性能。這是因為NDs的摻入加寬氧離子的通道,加速氧離子的遷移率。...

【文章頁數(shù)】：179 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1燃料電池及其應用Fig.1-1Fuelcellsandapplications

我國和世界都正面臨著能源缺乏和環(huán)境污染的雙重威脅。因此，研發(fā)低（零）污染新能源技術是解決能源和環(huán)境問題的必經(jīng)之路。目前，延續(xù)著傳統(tǒng)的化石燃料發(fā)電方式占總體能源的60%以上，特別是發(fā)展中國家用化石燃料發(fā)電方式占總體能源的比重還要高出很多。而且目前全球每年的能源消耗量還以3%速度....

圖1-2燃料電池的分類Fig.1-2Thetypeoffuelcells

圖1-2燃料電池的分類Fig.1-2Thetypeoffuelcells1.4.1堿性燃料電池（AFC）AFC由FrancisThomasBacon發(fā)明[8]，以氫氧化鉀強堿性為電解質(zhì)，碳為電極，氫氣和氧氣分別為陽極燃料和陰極氧化劑，催化劑則用貴金屬或過....

圖1-3SOFC的結構和工作原理

第一章緒論極，在多孔的陰極上，氧氣發(fā)生還原反應從而生成O2-氧離子。在電解質(zhì)中，利用氧離子濃度差做為驅(qū)動力，通過氧空位和O2-間的換位躍遷到陽極，之后與陽極燃料反應生成電子、H2O和CO2，這樣形成了帶電離子定向流動而輸出電能。此過程將化學能直接轉(zhuǎn)變成為電能。

圖1-4SOFC、燃氣輪機、蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)的系統(tǒng)示意圖

圖1-4SOFC、燃氣輪機、蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)的系統(tǒng)示意圖Fig.1-4SchematicdiagramofSOFC,Gasturbineandsteamturbinecombinedcyclesystem1.6.2SOFC的低溫化高溫SOFC存....

本文編號：3940809