發(fā)布時(shí)間：2023-05-06 00:46

　　能源問題一直是人類為了未來的發(fā)展所關(guān)注的問題,固體氧化物燃料電池因其全固態(tài)、高效、清潔等特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。固體氧化物燃料電池的燃料氣體較為多樣,H₂、CO、碳?xì)淙剂�、天然氣等都可作為SOFC的燃料氣體。Ni/Ni-YSZ因其對碳?xì)滏I具有高的催化活性,因此廣泛應(yīng)用作為固體氧化物燃料電池的陽極材料,但是當(dāng)使用碳?xì)淙剂献鳛槿剂蠚怏w,容易在陽極發(fā)生積碳的現(xiàn)象影響電池壽命,降低電池的工作效率,嚴(yán)重甚至導(dǎo)致電池失效。目前針對于積碳的問題提出了幾種解決辦法,但目前的解決辦法大多以犧牲部分催化活性為代價(jià),從而降低了電池的工作效率,因此本課題針對于該問題,基于在稀土催滲的實(shí)驗(yàn)中原本沉積碳的表面變得光亮的現(xiàn)象,提出了以稀土修飾碳?xì)淙剂蠚怏w的方法,并進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。本文主要采用的是LaCl₃對氣體進(jìn)行修飾,首先對修飾前后的碳?xì)淙剂蠚怏w進(jìn)行熱力學(xué)計(jì)算,對修飾后的碳?xì)淙剂蠚怏w的計(jì)算表明C的含量略微降低。因此對甲烷及其脫氫產(chǎn)物進(jìn)行了相關(guān)的第一性原理計(jì)算。首先,對甲烷及其脫氫產(chǎn)物在Ni(111)表面的吸附進(jìn)行計(jì)算,確定了各物質(zhì)的穩(wěn)定吸附位置以及吸附能的大小,并探討了吸附物...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 燃料電池
        1.1.1 燃料電池的特點(diǎn)及分類
        1.1.2 燃料電池的電極極化
    1.2 固體氧化物燃料電池研究進(jìn)展
        1.2.1 SOFC工作原理
        1.2.2 SOFC的發(fā)展方向
        1.2.3 使用碳?xì)淙剂献鳛槿剂蠚怏w的SOFC
    1.3 SOFC抗積碳陽極材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 Ni基陶瓷陽極
        1.3.2 替代的陽極材料
    1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 計(jì)算方法及模型
    2.1 熱力學(xué)計(jì)算方法
    2.2 原子吸附的計(jì)算方法
    2.3 密度泛函理論
        2.3.1 Hohenberg-Kohn定理
        2.3.2 交換關(guān)聯(lián)勢函數(shù)
        2.3.3 第一性原理計(jì)算模型
第3章 碳?xì)淙剂蠠崃W(xué)平衡組成計(jì)算
    3.1 純碳?xì)淙剂蠚怏w的平衡組成計(jì)算
    3.2 實(shí)際應(yīng)用碳?xì)淙剂蠚怏w的平衡組成計(jì)算
    3.3 碳原子與氧原子比例對熱力學(xué)平衡組成影響
    3.4 添加稀土碳?xì)淙剂系钠胶饨M成
        3.4.1 添加稀土純碳?xì)淙剂蠚怏w的平衡組成
        3.4.2 添加稀土實(shí)際碳?xì)淙剂蠚怏w的平衡組成
        3.4.3 添加稀土修飾的不同碳原子與氧原子比的氣體的熱力學(xué)計(jì)算
    3.5 本章小結(jié)
第4章 甲烷及其脫氫產(chǎn)物的吸附能計(jì)算
    4.1 稀土修飾前CH₄及其分解產(chǎn)物的吸附能計(jì)算
        4.1.1 CH4在Ni(111)表面的吸附
        4.1.2 CHx在Ni(111)表面的吸附
        4.1.3 C原子與H原子在Ni(111)表面的吸附
        4.1.4 C-C二聚體在Ni(111)表面的吸附
    4.2 稀土修飾后的吸附能計(jì)算
        4.2.1 La在Ni(111)表面的吸附
        4.2.2 CH在La修飾后的Ni(111)表面的吸附
        4.2.3 C原子與H原子在La修飾后的Ni(111)表面的吸附
        4.2.4 C-C在La修飾后的Ni(111)表面的吸附
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3808692