BW-NDC/非化學(xué)計量LSGM電解質(zhì)的制備及電性能研究
發(fā)布時間:2021-10-09 00:28
CeO2基和LaGaO3基電解質(zhì)在中低溫下表現(xiàn)出比ZrO2基電解質(zhì)更優(yōu)異的導(dǎo)電性能,因此成為最有希望的固體氧化物燃料電池電解質(zhì)材料。然而,CeO2基電解質(zhì)高的燒結(jié)溫度以及在高溫或還原氣氛中易形成電子電導(dǎo);LaGaO3基電解質(zhì)在低溫下的低電導(dǎo)率限制了CeO2基和LaGaO3基電解質(zhì)的商業(yè)化應(yīng)用。本文以溶膠凝膠法制備Nd2O3摻雜的CeO2(Ce0.8Nd0.2O1.9,NDC)和SrO和MgO摻雜的LaGaO3(La0.9Sr0.1Ga0.9Mg0.1O3-δ,LSGM)電解質(zhì)。研究Bi2WO6(BW)的添加對NDC電解質(zhì)的燒結(jié)性能、...
【文章來源】:長春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
(a)CeO2晶體結(jié)構(gòu)(b)摻雜劑離子半徑對CeO2基電解質(zhì)離子導(dǎo)電性的影響
圖 1.2ABO3型鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu)1.2 所示,LaGaO3基電解質(zhì)為 ABO3型鈣鈦礦結(jié)構(gòu),其中 A 位的 L的頂點,B 位的 Ga3+位于 O2-組成的八面體中心位置,而 O2-位于結(jié)構(gòu)的特點是氧八面體共頂點連接組成三維網(wǎng)絡(luò),比共面、共棱連LaGaO3基氧化物的理想構(gòu)型是立方對稱結(jié)構(gòu),但不同的制備條件氧化物十分容易形成菱方和斜方結(jié)構(gòu)。因此,通過使用容忍因子(t)理想結(jié)構(gòu)的偏離程度[19]:2()()AOBOrrrrt++=rA、rB和 rO分別代表 A、B 和 O 位點的離子半徑,t 在 0.75~1.0 范的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)[20]。t 的范圍很寬使得化合物的結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的適應(yīng)性的金屬離子取代 A/B 位中的陽離子。此外,異價金屬陽離子取代 A有效的引入氧空位,有利于載流子的傳輸。如,SrO 和 MgO 共
第 3 章 BW-NDC 復(fù)合電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性能研究合制成陽極漿料,采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)將電極漿料涂覆在電解質(zhì)上,在馬弗爐內(nèi) 1150℃煅燒 4 h。然后,用相同的方法將 La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3(LSCF)陰極漿料涂在電解質(zhì)的另一側(cè),面積為 0.25 cm2,厚度為 20~30μm,在 950℃下煅燒 2 h。用銀導(dǎo)電膠將陽極一側(cè)密封到石英管上,800℃下空氣中煅燒 5h 制備成單電池。單電池測試過程中,在陽極處使用潮濕 H2(3vol% H2O,流量為 100 ml·min-1)作為燃料,陰極暴露在空氣中,電極兩側(cè)使用銀線作為引線。使用 Solartron 1260 測量單電池在 600~800℃的溫度范圍內(nèi)的輸出性能(I-V 和 I-P 曲線)以及長期穩(wěn)定性。3.3 結(jié)果與討論3.3.1 燒結(jié)行為
本文編號:3425276
【文章來源】:長春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
(a)CeO2晶體結(jié)構(gòu)(b)摻雜劑離子半徑對CeO2基電解質(zhì)離子導(dǎo)電性的影響
圖 1.2ABO3型鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu)1.2 所示,LaGaO3基電解質(zhì)為 ABO3型鈣鈦礦結(jié)構(gòu),其中 A 位的 L的頂點,B 位的 Ga3+位于 O2-組成的八面體中心位置,而 O2-位于結(jié)構(gòu)的特點是氧八面體共頂點連接組成三維網(wǎng)絡(luò),比共面、共棱連LaGaO3基氧化物的理想構(gòu)型是立方對稱結(jié)構(gòu),但不同的制備條件氧化物十分容易形成菱方和斜方結(jié)構(gòu)。因此,通過使用容忍因子(t)理想結(jié)構(gòu)的偏離程度[19]:2()()AOBOrrrrt++=rA、rB和 rO分別代表 A、B 和 O 位點的離子半徑,t 在 0.75~1.0 范的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)[20]。t 的范圍很寬使得化合物的結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的適應(yīng)性的金屬離子取代 A/B 位中的陽離子。此外,異價金屬陽離子取代 A有效的引入氧空位,有利于載流子的傳輸。如,SrO 和 MgO 共
第 3 章 BW-NDC 復(fù)合電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性能研究合制成陽極漿料,采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)將電極漿料涂覆在電解質(zhì)上,在馬弗爐內(nèi) 1150℃煅燒 4 h。然后,用相同的方法將 La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3(LSCF)陰極漿料涂在電解質(zhì)的另一側(cè),面積為 0.25 cm2,厚度為 20~30μm,在 950℃下煅燒 2 h。用銀導(dǎo)電膠將陽極一側(cè)密封到石英管上,800℃下空氣中煅燒 5h 制備成單電池。單電池測試過程中,在陽極處使用潮濕 H2(3vol% H2O,流量為 100 ml·min-1)作為燃料,陰極暴露在空氣中,電極兩側(cè)使用銀線作為引線。使用 Solartron 1260 測量單電池在 600~800℃的溫度范圍內(nèi)的輸出性能(I-V 和 I-P 曲線)以及長期穩(wěn)定性。3.3 結(jié)果與討論3.3.1 燒結(jié)行為
本文編號:3425276
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