固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)作為一種新型能源轉(zhuǎn)化裝置,可直接高效地將化學能轉(zhuǎn)化為電能,較之傳統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)化裝置,具有能源轉(zhuǎn)化率高、燃料適應性強、環(huán)境友好、成本低及全固態(tài)電池結(jié)構(gòu)等優(yōu)點,因此具有廣闊的發(fā)展前景。電解質(zhì)材料作為其核心部件之一,對燃料電池的工作溫度和運行狀況具有顯著影響。相比于其他傳統(tǒng)電解質(zhì)材料(YSZ、La Ga O3等),CeO₂基電解質(zhì)材料具有樣品制備簡單、電導率高等優(yōu)點,得到各國專家學者的廣泛關(guān)注。本文以摻雜CeO₂基電解質(zhì)材料為主要研究對象,通過改變前驅(qū)粉體顆粒尺寸分布均勻性來研究其對摻雜CeO₂基氧離子導體電學特性的影響以及brick layer模型的適用性。本文采用甘氨酸-硝酸鹽法制備Gd摻雜的CeO₂基材料,通過控制變量對其粉末進行不同煅燒溫度熱處理,并按不同質(zhì)量比混合不同煅燒溫度下的粉末來調(diào)控前驅(qū)粉末顆粒尺寸分布狀況,采用X射線衍射儀和掃描電子顯微鏡對粉末和燒結(jié)樣品的晶體結(jié)構(gòu)和微觀形貌進行探測;利用交流阻抗譜測試前驅(qū)粉體顆粒尺寸...

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 固體氧化物燃料電池簡介
    1.3 固體氧化物燃料電池電解質(zhì)材料選擇
        1.3.1 CeO₂基電解質(zhì)材料選擇
        1.3.2 電解質(zhì)材料性能影響因素
    1.4 本論文研究內(nèi)容及意義
第2章 樣品的制備及表征手段
    2.1 實驗樣品的制備
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 實驗儀器與設備
    2.2 實驗方法
    2.3 表征及測試手段
        2.3.1 X射線衍射測試
        2.3.2 微觀結(jié)構(gòu)分析
        2.3.3 電化學阻抗譜測試
第3章 前驅(qū)粉體顆粒尺寸均勻性對GDC電解質(zhì)電學性能影響研究
    3.1 引言
    3.2 樣品的制備
        3.2.1 GDC前驅(qū)粉末的制備
        3.2.2 GDC陶瓷電解質(zhì)的制備
    3.3 實驗結(jié)果與分析
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 顆粒尺寸分布統(tǒng)計
        3.3.3 AC阻抗譜測試
        3.3.4 電性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 Gd摻雜濃度對GDC電解質(zhì)電學性能的影響研究
    4.1 引言
    4.2 樣品的制備
        4.2.1 不同Gd摻雜濃度GDC前驅(qū)粉末的制備
        4.2.2 不同Gd摻雜濃度GDC陶瓷電解質(zhì)的制備
    4.3 實驗結(jié)果與分析
        4.3.1 XRD測試
        4.3.2 微觀顆粒分布狀況分析
        4.3.3 AC阻抗譜測試
        4.3.4 電學特性分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻
致謝
作者簡介
攻讀碩士學位期間研究成果



本文編號：3813303