固體氧化物燃料電池（Solid oxide fuel cell,SOFC）是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置,以其高效率、低污染、低成本等特點(diǎn)備受關(guān)注。陰極材料是SOFC重要構(gòu)件之一,能夠增加氧還原反應(yīng)的三相界面,提高電極的催化活性,開發(fā)具有高催化活性的陰極以提高SOFC的輸出性能是人們一直追求的目標(biāo)。本論文制備了Ta摻雜的SrCo_1-xTa_xO_3-δ（SCTO）陰極材料并研究了其電化學(xué)性能。為進(jìn)一步促進(jìn)SCTO的電催化性能,制備了Pr₆O₁₁復(fù)合的SCTO-PO復(fù)合陰極材料,并研究了這種復(fù)合陰極材料的電化學(xué)性能及Pr₆O₁₁對陰極性能的影響。本文采用固相法制備SrCo_1-xTa_xO_3-δ（x=0-0.3）陰極材料。結(jié)果表明,SrCo_1-xTa_xO_3-δ陰極粉體經(jīng)過1100°C燒結(jié)10小時(shí),形成單相的... 

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 燃料電池簡介
    1.3 固體氧化物燃料電池(SOFC)的概述
        1.3.1 SOFC的工作原理
        1.3.2 SOFC的優(yōu)點(diǎn)
    1.4 SOFC的關(guān)鍵材料
        1.4.1 電解質(zhì)材料
        1.4.2 陽極材料
        1.4.3 陰極材料
    1.5 SOFC陰極材料的概述
        1.5.1 SOFC陰極的工作原理
        1.5.2 SOFC陰極的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.6 本論文的研究意義及內(nèi)容
第二章 固體氧化物燃料電池SrCo_(1-x)Ta_xO_(3-δ)陰極材料的制備及性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        2.2.2 樣品的合成
            2.2.2.1 SrCo_(1-x)Ta_xO_(3-δ)陰極粉體的制備
            2.2.2.2 SDC電解質(zhì)基片的制備
            2.2.2.3 Ni_(0.9)Cu_(0.1)O_x-SDC復(fù)合陽極材料的制備
            2.2.2.4 SrCo_(1-x)Ta_xO_(3-δ)對稱半電池的制備
            2.2.2.5 Ni_(0.9)Cu_(0.1)O_x-SDC/SDC/SrCo_(1-x)Ta_xO_(3-δ)單電池的制備
        2.2.3 測試和表征方法
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        2.3.1 SrCo_(1-x)Ta_xO_(3-δ)陰極材料的XRD分析
        2.3.2 SrCo_(1-x)Ta_xO_(3-δ)陰極材料的交流阻抗譜分析
        2.3.3 SrCo_(1-x)Ta_xO_(3-δ)陰極材料的微觀結(jié)構(gòu)
        2.3.4 Ni_(0.9)Cu_(0.1)O_x-SDC/SDC/SCTO單電池的性能測試
            2.3.4.1 單電池的輸出性能
            2.3.4.2 單電池的交流阻抗譜測試
            2.3.4.3 單電池的微觀結(jié)構(gòu)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 SCTO-PO復(fù)合陰極的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
            3.2.2.1 機(jī)械混合法制備SCTO-PO復(fù)合陰極
            3.2.2.2 Pr(NO_3)_3·6H_2O浸漬液的制備
            3.2.2.3 離子浸漬法制備SCTO-PO復(fù)合陰極
            3.2.2.4 電解質(zhì)支撐的單電池的制備
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.3.1 機(jī)械混合法制備SCTO-PO復(fù)合陰極的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
            3.3.1.1 SCTO-PO復(fù)合陰極的XRD分析
            3.3.1.2 SCTO-PO復(fù)合陰極的交流阻抗譜分析
            3.3.1.3 SCTO-PO復(fù)合陰極的微觀結(jié)構(gòu)
        3.3.2 離子浸漬法制備SCTO-PO復(fù)合陰極的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
            3.3.2.1 SCTO-PO復(fù)合陰極的交流阻抗譜分析
            3.3.2.2 SCTO-PO復(fù)合陰極的微觀結(jié)構(gòu)
        3.3.3 對兩種方法制備SCTO-PO復(fù)合陰極的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
            3.3.3.1 交流阻抗譜對比分析
            3.3.3.2 微觀形貌對比分析
        3.3.4 電解質(zhì)支撐的復(fù)合陰極SCTO-PO單電池的性能分析
            3.3.4.1 復(fù)合陰極SCTO-PO單電池的輸出性能分析
            3.3.4.2 復(fù)合陰極SCTO-PO單電池的交流阻抗譜分析
            3.3.4.3 復(fù)合陰極SCTO-PO單電池的微觀結(jié)構(gòu)
        3.3.5 離子浸漬法制備復(fù)合陰極SCTO-PO單電池的長期穩(wěn)定性分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[5]中溫固體氧化物燃料電池陰極材料的制備與表征[D]. 趙飛.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
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碩士論文
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[3]鈷基Ca3Co2O6-δ陰極和復(fù)合陰極材料的制備及在SOFC中性能評價(jià)[D]. 王艷姣.內(nèi)蒙古大學(xué) 2015
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[5]固體氧化物燃料電池層狀鈷基陰極材料Ca3Co4O9-δ的制備及性能表征[D]. 阿魯斯.內(nèi)蒙古大學(xué) 2015
[6]中溫固體氧化物燃料電池中雙鈣鈦礦陰極材料LaBaCo2O5+σ的制備與性能研究[D]. 郁楊.吉林大學(xué) 2013
[7]中溫固體氧化物燃料電池多孔陰極的改性[D]. 孔令平.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[8]質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極發(fā)電性能的研究[D]. 耿東森.北京化工大學(xué) 2005
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本文編號：3715103