發(fā)布時(shí)間：2023-11-05 08:58

　　質(zhì)子導(dǎo)體固體氧化物燃料電池(H+-SOFCs)相較于氧離子導(dǎo)體固體氧化物燃料電池(O2--SOFCs)具有諸多優(yōu)勢(shì),如操作溫度低、活化能低和電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率高等。電解質(zhì)的高離子電導(dǎo)率使得H+-SOFCs可以在中低溫(400～700℃ 范圍內(nèi)運(yùn)行,從而最大限度地減少燃料電池組件的熱降解并且縮短器件程序啟動(dòng)和關(guān)閉的時(shí)間。然而,當(dāng)燃料電池實(shí)際操作溫度小于750℃時(shí),對(duì)陰極材料的氧還原催化活性存在極大的挑戰(zhàn)。此外,與O2--SOFCs不同,反應(yīng)產(chǎn)物水在H+-SOFCs陰極側(cè)生成從而使得H+-SOFCs陰極材料可能需要滿足一些特殊的要求。雖然質(zhì)子導(dǎo)體固體氧化物燃料電池已經(jīng)引起了研究者們的廣泛關(guān)注。然而,到目前為止,由于缺少一種合適的陰極材料使得H+-SOFCs電池整體性能仍然較低。研究表明,同時(shí)具有氧離子-電子-質(zhì)子(O2--e--H+)三重載流子傳導(dǎo)能力的鈣鈦礦材料是一種理想的H+-SOFCs陰極材料。于是,對(duì)三重載流子傳導(dǎo)的氧化物陰極材料的開發(fā)成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn),也是本項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容。首先,我們合成了 SrSc0.175Nb0.025Co0.8O3-δ(SSNC)鈣鈦礦氧化物材料,研究...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 燃料電池分類及特點(diǎn)
    1.3 燃料電池工作原理
    1.4 質(zhì)子導(dǎo)體固體氧化物燃料電池的組成
    1.5 燃料電池陰極的反應(yīng)過程和特點(diǎn)
    1.6 質(zhì)子導(dǎo)體固體氧化物燃料電池的陰極研究進(jìn)展
    1.7 研究?jī)?nèi)容和意義
第二章 實(shí)驗(yàn)方法和原理
    2.1 化學(xué)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 燃料電池的制備
        2.3.1 材料合成
        2.3.2 陰極漿料的制備
        2.3.3 陽極粉體的制備
        2.3.4 陽極支撐單電池的制備
        2.3.5 對(duì)稱電池的制備
    2.4 樣品表征
        2.4.1 化學(xué)兼容性表征
        2.4.2 電導(dǎo)率測(cè)試
        2.4.3 電化學(xué)阻抗譜表征
第三章 SrSc_0.175Nb_0.025Co_0.8O_3-δ作為H⁺-SOFCs陰極的研究:原位產(chǎn)生質(zhì)子及電化學(xué)性能
    3.1 引言
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 相的結(jié)構(gòu)及化學(xué)穩(wěn)定性
        3.2.2 電導(dǎo)率測(cè)試
        3.2.3 阻抗分析
        3.2.4 單電池性能
    3.3 小結(jié)
第四章 考察SrSc_0.175Nb_0.025Co_0.8O_3-δ作為H⁺-SOFCs陰極的性能:水增濕對(duì)陰極氧還原反應(yīng)過程的影響
    4.1 引言
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 阻抗分析
        4.2.2 氧還原反應(yīng)速率限制因素
        4.2.3 單電池穩(wěn)定性
    4.3 小結(jié)
第五章 Ba_0.5Sr_0.5Sc_0.175Nb_0.025Co_0.8O_3-δ作為H⁺-SOFCs陰極的研究
    5.1 引言
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 相的結(jié)構(gòu)及化學(xué)穩(wěn)定性
        5.2.2 原位產(chǎn)生質(zhì)子的可能性
        5.2.3 電導(dǎo)率分析
        5.2.4 氧成分脫附實(shí)驗(yàn)
        5.2.5 阻抗分析
        5.2.6 單電池性能
    5.3 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表論文



本文編號(hào)：3860717