固體氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell,SOFC）作為清潔能源轉換裝置,在發(fā)電、運輸、民用和軍事等領域有極大的應用潛力。連接體作為平板式SOFC的重要部件之一,起到連接各個單電池,將燃料氣體和氧氣分別輸送至電池的陰極和陽極等作用,其成本占SOFC電堆總成本的30%左右,在降低SOFC工作溫度,發(fā)展600℃～800℃工作的中溫SOFC背景下,使用合金材料制作連接體成為可能。針對高Cr不銹鋼連接體應用中所存在的抗氧化性不足以及Cr元素揮發(fā)導致陰極毒化的問題,本文采用固體粉末包埋法在基體表面制備含Co滲層,以期提高其在高溫下的長期抗氧化性和導電性。采用固體粉末包埋法在AISI 430不銹鋼基體上通過調變工藝參數(shù)（保溫時間,催化劑含量）制備了一系列含Co的化合物改性層,并研究該改性滲層的組織結構和在SOFC陰極工作環(huán)境下的抗氧化性能。優(yōu)化出了最佳工藝參數(shù)為150℃× 1 h+800 ℃× 2 h,滲劑中催化劑（NH4C1）含量為2 wt.%。該工藝參數(shù)下制備的樣品滲層厚度約為15 μm,為Co、Co3Fe7、Co2FeO4和Cr2O3相組成的混合相滲層;將制備的樣品在8... 

【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２固體氧化物燃料電池工作原理??Ｆｉｇ．?１．２?Ｗｏｒｋｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｓｏｌｉｄ?ｏｘｉｄｅ?ｆｕｅｌ?ｃｅｌｌｓ??

處由氫氣中產(chǎn)生的質子反應形成水。氫失去的電子通過外部電路，在??負載上工作并最終形成回路。電極的反應方程式可以表示如下（燃料氣體為Ｈ２）：??陰極：??〇２＋４ｅ＂—＞２０２＂??陽極：??Ｈ２＋Ｏ２＇—＞－Ｈ２〇＋２ｅ＇??總反應：??２Ｈ２＋Ｏ２—＞２Ｈ２〇［〗７］??１．３．２固體氧化物燃料電池的結構??自１９３０年第一個Ｓ０ＦＣ電堆被開發(fā)之日起，對于電池堆的機構設計就在持??續(xù)的研究并出現(xiàn)了多種類型的結構，自１９６０年以后，電堆結構主要集中于平板??式和管式兩種，如圖１．３，圖１．４所不。??Ｃｙｎａｎｔ??．７；?，??ｆ，ｏｗ?－?Ｅｎｄ?Ｐｌａｔｅ??（ａ）?（ｂ）??圖１．３平板式固體氧化物燃料電池?圖１．４管式固體氧化物燃料電池??Ｆｉｇ．?１．３?Ｆｌａｔ?ｐｌａｔｅ?ｓｏｌｉｄ?ｏｘｉｄｅ?ｆｕｅｌ?ｃｅｌｌ?Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｕｂｕｌａｒ?ｓｏｌｉｄ?ｏｘｉｄｅ?ｆｕｅｌ?ｃｅｌｌ［１６］??平板式固體氧化物燃料電池的陰極、陽極、電解質、連接體均為平板狀，組??成一種類似三明治結構的單電池，空氣以及燃料氣體通過連接體上的流道導入兩??端的電極。相對的，管式固體氧化物燃料電池則被制作成長且空心的管狀結構，??單電池由內(nèi)向外是一端封閉多孔陰極（支撐管）、電解質，陽極組成單電池之間??由連接體相連，空氣和燃料氣體分別在管內(nèi)部和外部流動。??平板式ＳＯＦＣ電池堆的主要缺點是密封難度大、熱循環(huán)性能差、性能衰減高；??優(yōu)點是電流路徑短、比功率高、電性能好。管狀Ｓ０ＦＣ電池組的主要缺點是長電??流路徑，高內(nèi)阻，低比功率，較大的制作難度和高成本，其優(yōu)點是密封容易，穩(wěn)??定性好。在平板

?大連海事大學碩士學位論文???入并適當攪拌進行酸洗，時間約２ｍｉｎ，酸洗結束后使用蒸餾水清洗樣品并用吹??風筒吹干備用。??圖２．１為對ＡＩＳＩ４３０裸樣所做的各項表征。其中，圖２．１（ａ）和（ｂ）為在經(jīng)過上??述幾個步驟處理后，樣品的表面ＳＥＭ及ＥＤＳ圖，圖中樣品的表面己經(jīng)十分光滑??平整，沒有任何氧化皮殘留，油污或者明顯劃痕，同時基體的表面只存有Ｆｅ元??素和Ｃｒ元素存在，并無其他雜質元素，可以正常使用進行下一步實驗。圖２．１（ｃ）??為該樣品的截面ＳＥＭ圖，基體內(nèi)部完好均一且表面無氧化層，對照樣品的ＸＲＤ??圖，圖２．１（ｄ），為ＡＩＳＩ４３０裸樣的ＸＲＤ圖，圖中特征譜線和卡片ＪＣＰＤＳ?３４－０３９６??相吻合，該物相為Ｆｅ－Ｃｒ。??Ｉ?ｍ??Ｌ．Ｉ翻??丨?３０?４０?５０?６０?７０?８０?９０?１００?１１０?１２０??ＩＬｎｉＭｉＪｉＭＢｉｌｉｉｉ—？丨?２?Ｔｈｃｔａ（ｄｃｇ．）??圖２Ｊ?（ａ）拋光后的ＡＩＳＩ４３０表面ＳＥＭ圖（ｂ）ＡＩＳＩ４３０表面ＥＤＳ圖（ｃ）拋光后的ＡＩＳＩ４３０截面??ＳＥＭ?圖（ｄ）ＡＩＳＩ４３０?的?ＸＲＤ?圖??Ｆｉｇ．?２．１?（ａ）ｐｏｌｉｓｈｅｄ?ＡＩＳＩ４３０?ｓｕｒｆａｃｅ?ＳＥＭ?ｄｉａｇｒａｍ?（ｂ）ＡＩＳＩ４３０?ｓｕｒｆａｃｅ?ＥＤＳ?ｄｉａｇｒａｍ??（ｃ）ｐｏｌｉｓｈｅｄ?ＡＩＳＩ４３０?ｓｅｃｔｉｏｎ?ＳＥＭ?ｄｉａｇｒａｍ?（ｄ）ＡＩＳＩ４３０?ＸＲＤ?ｄｉａｇｒａｍ??２．２．２滲劑的制備??滲劑的成分是２０％Ｃｏ粉末，２％ＮＨ４Ｃｌ粉末，７８％Ａｌ２Ｏ３粉末。首先，用??電子秤精確稱量６．００ｇＣｏ粉，０．６ｇＮＨ４Ｃｌ粉末

【參考文獻】：
期刊論文
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