固體氧化物燃料電池具有能量轉(zhuǎn)化效率高,不受卡諾循環(huán)限制,對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),是21世紀(jì)首選的潔凈、高效的新能源技術(shù)。相比氧離子傳導(dǎo)固體氧化物燃料電池(O-SOFC),水在質(zhì)子傳導(dǎo)固體氧化物電池(H-SOFC)陰極生成,H-SOFC理論電動勢高,高溫質(zhì)子傳導(dǎo)電解質(zhì)材料在低溫下具有更高的電導(dǎo)率,活化能較低。然而,隨著操作溫度的降低,傳統(tǒng)陰極極化極速增加,極大地制約了電池電化學(xué)性能,同時傳統(tǒng)陰極材料在含蒸汽空氣環(huán)境中穩(wěn)定性較差。因此,研究能滿足H-SOFC低溫下長期穩(wěn)定工作的高性能新型陰極材料是十分必要的�；赗uddlesden-Popper(R-P)型Sr₃Fe₂O_7-δ層狀氧化物材料具有高氧缺陷濃度,高催化活性及穩(wěn)定性,本研究采用高活性Sr₃Fe₂O_7-δ陰極材料為基體,采用B位摻雜、A位摻雜和電解質(zhì)復(fù)合的方法,改善材料性能,研發(fā)適用H-SOFC的新型陰極材料。分別制備了不同Ni摻雜的Sr₃Fe_2-xNi_...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 燃料電池發(fā)展簡介
    1.3 固體氧化物燃料電池
        1.3.1 固體氧化物燃料電池的優(yōu)點(diǎn)
        1.3.2 固體氧化物燃料電池工作原理
        1.3.3 固體氧化物燃料電池開路電壓
        1.3.4 固體氧化物燃料電池極化損失
    1.4 質(zhì)子導(dǎo)體固體氧化物燃料電池
        1.4.1 H-SOFC的優(yōu)點(diǎn)
        1.4.2 H-SOFC的組成材料
    1.5 本文主要研究內(nèi)容和意義
2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 表征方法
        2.3.1 X射線衍射(XRD)分析
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        2.3.4 熱膨脹系數(shù)(TEC)分析
        2.3.5 電導(dǎo)率分析
        2.3.6 X射線光電子能譜(XPS)分析
        2.3.7 電化學(xué)阻抗譜和單電池性能測試
3 層狀Sr₃Fe_2-xNi_xO_7-δ(x=0.5,1)陰極材料的制備與表征
    3.1 引言
    3.2 粉體合成及電池制備
        3.2.1 粉體合成
        3.2.2 電池制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 物相結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 陰極顯微結(jié)構(gòu)分析
        3.3.3 XPS價態(tài)分析
        3.3.4 熱膨脹系數(shù)
        3.3.5 化學(xué)相容性分析
        3.3.6 電導(dǎo)率分析
        3.3.7 阻抗譜分析
        3.3.8 單電池性能
        3.3.9 電池長期性能與微觀結(jié)構(gòu)
    3.4 本章小節(jié)
4 新型層狀La_0.25Sr_2.75FeNiO_7-δ陰極材料的制備與表征
    4.1 引言
    4.2 粉體合成及電池制備
        4.2.1 粉體合成
        4.2.2 電池制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 物相結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 陰極顯微結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 XPS價態(tài)分析
        4.3.4 熱膨脹系數(shù)
        4.3.5 化學(xué)相容性分析
        4.3.6 電導(dǎo)率分析
        4.3.7 阻抗譜分析
        4.3.8 單電池性能
        4.3.9 電池長期性能與微觀結(jié)構(gòu)
    4.4 本章小節(jié)
5 La_0.25Sr_2.75FeNiO_7-δ基復(fù)合陰極材料的制備與表征
    5.1 引言
    5.2 粉體合成及電池制備
        5.2.1 粉體合成
        5.2.2 電池制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 化學(xué)相容性分析
        5.3.2 (LSFN:BZCY=9:1)單電池性能測試與顯微結(jié)構(gòu)分析
        5.3.3 (LSFN:BZCY=8:2)單電池性能測試與顯微結(jié)構(gòu)分析
        5.3.4 (LSFN:BZCY=7:3)單電池性能測試與顯微結(jié)構(gòu)分析
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3791632