固體氧化物燃料電池（SOFC）和固體氧化物電解池（SOEC）是一對(duì)結(jié)構(gòu)型式相同、工作過(guò)程相逆的能量轉(zhuǎn)化裝置。SOFC能夠高效地利用氫氣發(fā)電,SOEC則可以清潔地制備氫氣,它們都能在未來(lái)新能源汽車領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。氧電極作為SOFC和SOEC的關(guān)鍵部件之一,直接影響著它們的整體性能。本文以開發(fā)高性能的SOFC/SOEC氧電極為目的,對(duì)Ruddlesden-Popper結(jié)構(gòu)La₂NiO_4+δ（LNO）氧電極的基本物理和化學(xué)性能、電化學(xué)性能以及穩(wěn)定性進(jìn)行了深入研究,并在此基礎(chǔ)上對(duì)其性能做了進(jìn)一步優(yōu)化。本文采用溶膠-凝膠法制備出LNO粉體,并利用該粉體對(duì)LNO作為氧電極材料的化學(xué)相容性、熱膨脹性能、電導(dǎo)率和氧面交換性能等基本物理和化學(xué)性能展開研究。研究結(jié)果表明:LNO與Ce_0.9Gd_0.1O_1.95（GDC）具有良好的化學(xué)相容性,它們的熱膨脹性能也非常匹配,并且LNO還具有良好的氧表面交換性能。但是LNO在中溫區(qū)間（600⁸00°C）內(nèi)的電導(dǎo)率僅為80^... 

【文章來(lái)源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 固體氧化物燃料電池概述
        1.2.1 工作原理
        1.2.2 固體氧化物燃料電池氧電極材料研究現(xiàn)狀
    1.3 固體氧化物電解池概述
        1.3.1 工作原理
        1.3.2 固體氧化物電解池氧電極材料研究現(xiàn)狀
    1.4 固體氧化物燃料電池/電解池氧電極性能優(yōu)化方法
    1.5 論文的研究意義、內(nèi)容及方法
第2章 實(shí)驗(yàn)與表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 樣品合成與制備
        2.2.1 粉體合成
        2.2.2 致密條狀樣品制備
        2.2.3 半電池制備
    2.3 測(cè)試與表征方法
        2.3.1 X射線衍射分析
        2.3.2 掃描電子顯微鏡分析
        2.3.3 X射線光電子能譜分析
        2.3.4 熱膨脹系數(shù)測(cè)試
        2.3.5 電導(dǎo)率測(cè)試
        2.3.6 碘滴定法
        2.3.7 電導(dǎo)弛豫法
        2.3.8 電化學(xué)阻抗譜測(cè)試
        2.3.9 極化曲線測(cè)試
    2.4 本章小結(jié)
第3章 La_2NiO_(4+δ)氧電極性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.2.1 粉體相組成與晶體結(jié)構(gòu)
        3.2.2 化學(xué)相容性
        3.2.3 熱膨脹性能
        3.2.4 電導(dǎo)率
        3.2.5 氧表面交換性能
        3.2.6 電化學(xué)性能
        3.2.7 穩(wěn)定性
    3.3 本章小結(jié)
第4章 La_2NiO_(4+δ)-La_(0.8(Sr_(0.2)Co_(0.8)Ni_(0.2)O_(3-δ)復(fù)合氧電極性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.2.1 粉體相組成
        4.2.2 化學(xué)相容性
        4.2.3 微觀結(jié)構(gòu)
        4.2.4 熱膨脹性能
        4.2.5 電導(dǎo)率
        4.2.6 電化學(xué)性能
        4.2.7 穩(wěn)定性
    4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
    5.1 研究總結(jié)
    5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間獲得與論文相關(guān)的科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]日產(chǎn)推出世界第一款固體氧化物燃料電池車型[J]. 李忠東.  汽車與配件. 2016(37)
[2]中低溫固體氧化物燃料電池陰極材料[J]. 邵宗平.  化學(xué)進(jìn)展. 2011(Z1)
[3]國(guó)際氫經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展態(tài)勢(shì)及我國(guó)的對(duì)策[J]. 張志強(qiáng),鄭軍衛(wèi).  中國(guó)科學(xué)院院刊. 2006(05)

博士論文
[1]固體氧化物電解池共電解二氧化碳和水機(jī)理及性能研究[D]. 李汶穎.清華大學(xué) 2015
[2]中溫固體氧化物燃料電池La1-xSrxCo1-yFeyO3-δ陰極的制備及性能研究[D]. 陳靜.華中科技大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3442936