固體氧化物燃料電池（SOFCs）在能源領(lǐng)域中具有廣闊的發(fā)展前景。SOFCs作為發(fā)電裝置,其采用全固態(tài)結(jié)構(gòu),可以將各種清潔能源直接轉(zhuǎn)化為電能。由于SOFCs在實(shí)際工作過程中需要高的工作溫度,一般在1000℃以上,要求固體氧化物燃料電池需要具備較高的熱力學(xué)穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,所以SOFCs的制造成本居高不下,不利于進(jìn)一步的商業(yè)化發(fā)展。目前,固體氧化物燃料電池正朝著中低溫化方向發(fā)展。La₁₀Si_5.8Mg_0.2O_26.8作為新型電解質(zhì)材料,在較低的溫度下具有高的離子電導(dǎo)率,所以本論文采用La₁₀Si_5.8Mg_0.2O_26.8作為電解質(zhì)材料,通過磁控濺射制備薄而致密的固體電解質(zhì)。固體氧化物燃料電池的陽極為多孔陽極,其孔隙率為30%-40%,氣孔尺寸大于1μm。然而,在微米級(jí)的多孔陽極基體上不能制備出幾微米厚度的致密電解質(zhì)薄膜。因?yàn)楫?dāng)薄膜厚度小于或等于基體孔徑尺寸時(shí),薄膜無法完全覆蓋基體表面的孔洞而形成致密薄膜。為了制備幾微...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 固體氧化物燃料電池
        1.1.1 SOFCs的工作原理
        1.1.2 SOFCs的結(jié)構(gòu)
        1.1.3 SOFCs中低溫化
    1.2 中低溫固體氧化物電解質(zhì)
    1.3 磷灰石型硅酸鑭電解質(zhì)的研究現(xiàn)狀
    1.4 陽極功能層研究現(xiàn)狀
    1.5 本論文研究內(nèi)容及目的
2 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 NiO/La₁₀Si_5.8Mg_0.2O_26.8陽極制備
        2.2.1 溶膠-凝膠法制備磷灰石型硅酸鑭粉體
        2.2.2 陽極基片制備
    2.3 絲網(wǎng)印刷法制備陽極功能層
        2.3.1 絲網(wǎng)印刷原理
        2.3.2 陽極功能層的制備
        2.3.3 陽極功能層的還原
    2.4 射頻磁控濺射法制備電解質(zhì)薄膜
        2.4.1 磁控濺射原理
        2.4.2 電解質(zhì)薄膜的制備
    2.5 表征方法
        2.5.1 形貌分析
        2.5.2 物相分析
        2.5.3 熱重與差熱分析
        2.5.4 紅外吸收光譜分析
        2.5.5 孔隙率
        2.5.6 電阻
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.1 陽極
        3.1.1 磷灰石型硅酸鑭粉體的物相
        3.1.2 陽極的表面形貌
    3.2 手工研制漿料及陽極功能層的制備
        3.2.1 熱重和差熱分析
        3.2.2 紅外吸收光譜分析
        3.2.3 熱處理工藝對(duì)陽極功能層表面形貌的影響
    3.3 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法制備漿料及陽極功能層的制備
        3.3.1 乙基纖維素含量
        3.3.2 漿料混合方式
        3.3.3 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)時(shí)間
        3.3.4 還原前后形貌
        3.3.5 物相
        3.3.6 電阻
        3.3.7 孔隙率
    3.4 電解質(zhì)薄膜
        3.4.1 SOFCs電解質(zhì)薄膜表面形貌
        3.4.2 SOFCs電解質(zhì)薄膜物相
4 討論
    4.1 陽極功能層裂紋的產(chǎn)生機(jī)理
    4.2 陽極功能層孔徑的影響因素
    4.3 電解質(zhì)薄膜制備的影響因素
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：4023348