固體氧化物燃料電池?fù)解夑帢O材料的制備及電化學(xué)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-27 07:09
固體氧化物燃料電池(Solid oxide fuel cells,SOFCs)是一種新型的能源轉(zhuǎn)換裝置。SOFCs可以將存儲(chǔ)在燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能,被公認(rèn)是能量轉(zhuǎn)換效率高和環(huán)境友好型的發(fā)電裝置。傳統(tǒng)的燃料電池運(yùn)行溫度較高,這會(huì)導(dǎo)致燃料電池在運(yùn)行過程中難以保持長期穩(wěn)定,進(jìn)而引發(fā)材料損壞和性能衰減等問題,這都使得燃料電池難以大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。因此,降低燃料電池的運(yùn)行溫度是該領(lǐng)域研究的重大挑戰(zhàn)。為實(shí)現(xiàn)燃料電池滿足中溫條件下高性能運(yùn)行,開發(fā)適用于中溫條件下的陰極材料成為一個(gè)關(guān)鍵的突破口。本論文針對(duì)中低溫燃料電池的陰極材料開發(fā)進(jìn)行了研究與分析。論文第一章闡述了本研究工作的相關(guān)背景,氧離子傳導(dǎo)型燃料電池和質(zhì)子傳導(dǎo)型燃料電池的定義、工作原理。我們還重點(diǎn)介紹了 SOFCs電解質(zhì)材料和陰極材料的研究進(jìn)展以及陰極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。論文第二章詳細(xì)闡述了通過Nb元素?fù)诫s的方式,優(yōu)化傳統(tǒng)高性能陰極Ba0.5 Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ(BSCF),制 備 一 系 列 復(fù) 合 陰 極Ba0.5Sr0.5Co0.8-xFe0.2NbxO3-δ-SDC(x=0,0.05,0.1),并將這一系列陰極應(yīng)用到氧離...
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 固體氧化物燃料電池的研究背景
1.2 固體氧化物燃料電池工作原理簡介
1.3 固體氧化物燃料電池的陽極材料概述
1.4 固體氧化物燃料電池的電解質(zhì)材料概述
1.4.1 氧離子傳導(dǎo)型電解質(zhì)材料
1.4.2 質(zhì)子傳導(dǎo)型電解質(zhì)材料
1.5 固體氧化物燃料電池的陰極材料概述
1.5.1 陰極材料的分類
1.5.2 陰極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理
1.5.3 探索適用于IT-SOFCs的新型陰極材料
1.6 本論文的工作內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
0.5Sr0.5Co0.8-xFe02NbxO3-δ陰極的材料制備與實(shí)驗(yàn)研究">第二章 用于O-SOFCs的Ba0.5Sr0.5Co0.8-xFe02NbxO3-δ陰極的材料制備與實(shí)驗(yàn)研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 粉體制備
2.2.2 單電池的制備
2.2.3 對(duì)稱電池的制備
2.2.4 材料的表征
2.2.5 電化學(xué)性能測試
2.3 表征結(jié)果與分析
2.3.1 相結(jié)構(gòu)分析
2.3.2 X射線光電子能譜分析
2.3.3 電導(dǎo)率測量與分析
2.3.4 熱膨脹系數(shù)測量與分析
2.3.5 電化學(xué)測試與分析
2.3.6 穩(wěn)定性測試與分析
2.4 本章總結(jié)
參考文獻(xiàn)
0.9Nb0.1O3-δ-BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3-δ在H-SOFCs上的應(yīng)用">第三章 浸漬工藝制備的高性能無鈷陰極SrFe0.9Nb0.1O3-δ-BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3-δ在H-SOFCs上的應(yīng)用
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 陽極支撐的半電池的制備
3.2.2 BZCY骨架的制作
3.2.3 浸漬液的制備和浸漬
3.2.4 材料表征與電化學(xué)測試
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.1 相結(jié)構(gòu)與單電池形貌分析
3.3.2 電化學(xué)測試與分析
3.3.3 長期穩(wěn)定性測試與分析
3.4 本章總結(jié)
參考文獻(xiàn)
0.4Sn0.2Zr0.1Y0.3O3-δ陰極的制備與應(yīng)用評(píng)估">第四章 用于質(zhì)子傳導(dǎo)型燃料電池的BaFe0.4Sn0.2Zr0.1Y0.3O3-δ陰極的制備與應(yīng)用評(píng)估
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 粉體制備
4.2.2 單電池制備
4.2.3 材料測試與表征
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 相結(jié)構(gòu)測試與分析
4.3.2 微觀形貌分析
4.3.3 熱膨脹測試與分析
4.3.4 電化學(xué)測試與分析
4.4 本章總結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 論文總結(jié)與研究展望
5.1 論文總結(jié)
5.2 研究展望
致謝
碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
本文編號(hào):3163021
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 固體氧化物燃料電池的研究背景
1.2 固體氧化物燃料電池工作原理簡介
1.3 固體氧化物燃料電池的陽極材料概述
1.4 固體氧化物燃料電池的電解質(zhì)材料概述
1.4.1 氧離子傳導(dǎo)型電解質(zhì)材料
1.4.2 質(zhì)子傳導(dǎo)型電解質(zhì)材料
1.5 固體氧化物燃料電池的陰極材料概述
1.5.1 陰極材料的分類
1.5.2 陰極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理
1.5.3 探索適用于IT-SOFCs的新型陰極材料
1.6 本論文的工作內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
0.5Sr0.5Co0.8-xFe02NbxO3-δ陰極的材料制備與實(shí)驗(yàn)研究">第二章 用于O-SOFCs的Ba0.5Sr0.5Co0.8-xFe02NbxO3-δ陰極的材料制備與實(shí)驗(yàn)研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 粉體制備
2.2.2 單電池的制備
2.2.3 對(duì)稱電池的制備
2.2.4 材料的表征
2.2.5 電化學(xué)性能測試
2.3 表征結(jié)果與分析
2.3.1 相結(jié)構(gòu)分析
2.3.2 X射線光電子能譜分析
2.3.3 電導(dǎo)率測量與分析
2.3.4 熱膨脹系數(shù)測量與分析
2.3.5 電化學(xué)測試與分析
2.3.6 穩(wěn)定性測試與分析
2.4 本章總結(jié)
參考文獻(xiàn)
0.9Nb0.1O3-δ-BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3-δ在H-SOFCs上的應(yīng)用">第三章 浸漬工藝制備的高性能無鈷陰極SrFe0.9Nb0.1O3-δ-BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3-δ在H-SOFCs上的應(yīng)用
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 陽極支撐的半電池的制備
3.2.2 BZCY骨架的制作
3.2.3 浸漬液的制備和浸漬
3.2.4 材料表征與電化學(xué)測試
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.1 相結(jié)構(gòu)與單電池形貌分析
3.3.2 電化學(xué)測試與分析
3.3.3 長期穩(wěn)定性測試與分析
3.4 本章總結(jié)
參考文獻(xiàn)
0.4Sn0.2Zr0.1Y0.3O3-δ陰極的制備與應(yīng)用評(píng)估">第四章 用于質(zhì)子傳導(dǎo)型燃料電池的BaFe0.4Sn0.2Zr0.1Y0.3O3-δ陰極的制備與應(yīng)用評(píng)估
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 粉體制備
4.2.2 單電池制備
4.2.3 材料測試與表征
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 相結(jié)構(gòu)測試與分析
4.3.2 微觀形貌分析
4.3.3 熱膨脹測試與分析
4.3.4 電化學(xué)測試與分析
4.4 本章總結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 論文總結(jié)與研究展望
5.1 論文總結(jié)
5.2 研究展望
致謝
碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
本文編號(hào):3163021
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