高溫固態(tài)電池由固體氧化物電解池（SOEC）和固體氧化物燃料電池（SOFC）組成,其中SOEC在高溫下可以實(shí)現(xiàn)CO₂的電解,可利用過剩的余熱和電能將CO₂電解為CO,轉(zhuǎn)化為易儲存和運(yùn)輸?shù)娜剂�。SOFC則可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。作為新型能源技術(shù),SOEC和SOFC在高溫運(yùn)行過程中能量轉(zhuǎn)化效率高,有著良好的發(fā)展前景。Ni/YSZ由于良好的催化活性、電解質(zhì)的熱匹配性以及高的離子和電子電導(dǎo)率等優(yōu)點(diǎn)已被廣泛用作高溫固態(tài)電池的電極。然而催化性能偏低、在含碳燃料中運(yùn)行易積碳等問題則是制約其高效應(yīng)用的主要因素。CeO₂能夠儲存和釋放氧。過渡金屬摻雜CeO₂不但能使儲放氧的能力得到提升,還能夠使其具有良好的催化活性。因此,本論文選擇通過對Ni/YSZ電極浸漬過渡金屬摻雜CeO₂調(diào)控的方法解決電極的催化性能低等問題,提升其電催化活性。將浸漬液通過燃燒法制備成粉體,并使用XRD等物理手段進(jìn)行表征,證明粉體在高溫氧化及還原氣氛下,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,無金屬析出,摻雜效果滿足要求。將未經(jīng)浸漬改性及經(jīng)Fe、Co、Ni... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

SOEC高溫電解CO2原理圖

圖 1-2 SOFC 工作原理圖s 的熱力學(xué)分析學(xué)的分析中可以判斷化學(xué)反應(yīng)是否能夠自發(fā)發(fā)生，并能夠預(yù)統(tǒng)需要的最小能量[20]，因此熱力學(xué)分析可以作為是電化學(xué)基礎(chǔ)。本論文以 SOEC 的反應(yīng)情況進(jìn)行分析。假設(shè)在電解電解池處于高溫下的理想狀態(tài)。以電解 CO2為例，隨著反也會增加，而電解池所需要的熱量來源于高溫條件提供的熱C 兩端作用時，產(chǎn)生電流并產(chǎn)生一定的焦耳熱。在電解反用焓變來表示如下： H＝ G＋T S 解總反應(yīng)的焓變，即反應(yīng)過程中吸收的能量， G 為吉布反應(yīng)過程中電能的消耗，T 為絕對溫度， S 為總反應(yīng)產(chǎn)生的程中熱量的消耗。相應(yīng)的,在電解過程中能量變化以及物質(zhì)

2.2.3 浸漬液的制備及燃燒法制備 CexT1-xO2-δ粉體按照不同的比例稱取一定量的硝酸鈰銨、檸檬酸、過渡金屬硝酸鹽，溶純水，充分?jǐn)嚢柚镣耆芙�，制備�?CexT1-xO2-δ(T=Fe,Co,Ni,Mn,x=0.1)四種浸漬與馬弗爐中進(jìn)行高溫煅燒，900 ℃下高溫煅燒 5 h，并研磨均勻，制得 CexT1-x粉體。2.2.4 浸漬法改性 SOCs 燃料電極按照不同的比例分別稱取相應(yīng)質(zhì)量的硝酸鹽，將其溶于去離子水后制成溶液。浸漬前稱量每個電解質(zhì)片的質(zhì)量，用于計(jì)算浸漬前后樣品的增重。使量注射器向燃料極一側(cè)滴加混合溶液，迅速轉(zhuǎn)移至 450 ℃馬弗爐中煅燒，10后取出，重復(fù)這一過程，直至樣品增重達(dá)到一定比例。將完成浸漬的電解質(zhì)移至馬弗爐中，在 900 ℃下煅燒 2 h，將浸漬液中的檸檬酸燒掉，即完成燃料制備。浸漬前后示意圖如圖 2-1 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]固體氧化物電解池陶瓷基復(fù)合陰極的制備及電化學(xué)過程研究[D]. 武國劍.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[2]陶瓷膜能量轉(zhuǎn)換電池過程與相關(guān)材料研究[D]. 謝奎.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010



本文編號：2948356