固體氧化物燃料電池具有能量轉化效率高,不受卡諾循環(huán)限制,對環(huán)境友好等優(yōu)點,是21世紀首選的潔凈、高效的新能源技術。相比氧離子傳導固體氧化物燃料電池(O-SOFC),水在質子傳導固體氧化物電池(H-SOFC)陰極生成,H-SOFC理論電動勢高,高溫質子傳導電解質材料在低溫下具有更高的電導率,活化能較低。然而,隨著操作溫度的降低,傳統(tǒng)陰極極化極速增加,極大地制約了電池電化學性能,同時傳統(tǒng)陰極材料在含蒸汽空氣環(huán)境中穩(wěn)定性較差。因此,研究能滿足H-SOFC低溫下長期穩(wěn)定工作的高性能新型陰極材料是十分必要的�；赗uddlesden-Popper(R-P)型Sr₃Fe₂O_7-δ層狀氧化物材料具有高氧缺陷濃度,高催化活性及穩(wěn)定性,本研究采用高活性Sr₃Fe₂O_7-δ陰極材料為基體,采用B位摻雜、A位摻雜和電解質復合的方法,改善材料性能,研發(fā)適用H-SOFC的新型陰極材料。分別制備了不同Ni摻雜的Sr₃Fe_2-xNi_...

【文章頁數】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 燃料電池發(fā)展簡介
    1.3 固體氧化物燃料電池
        1.3.1 固體氧化物燃料電池的優(yōu)點
        1.3.2 固體氧化物燃料電池工作原理
        1.3.3 固體氧化物燃料電池開路電壓
        1.3.4 固體氧化物燃料電池極化損失
    1.4 質子導體固體氧化物燃料電池
        1.4.1 H-SOFC的優(yōu)點
        1.4.2 H-SOFC的組成材料
    1.5 本文主要研究內容和意義
2 實驗部分
    2.1 實驗藥品
    2.2 實驗儀器
    2.3 表征方法
        2.3.1 X射線衍射(XRD)分析
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        2.3.4 熱膨脹系數(TEC)分析
        2.3.5 電導率分析
        2.3.6 X射線光電子能譜(XPS)分析
        2.3.7 電化學阻抗譜和單電池性能測試
3 層狀Sr₃Fe_2-xNi_xO_7-δ(x=0.5,1)陰極材料的制備與表征
    3.1 引言
    3.2 粉體合成及電池制備
        3.2.1 粉體合成
        3.2.2 電池制備
    3.3 結果與討論
        3.3.1 物相結構分析
        3.3.2 陰極顯微結構分析
        3.3.3 XPS價態(tài)分析
        3.3.4 熱膨脹系數
        3.3.5 化學相容性分析
        3.3.6 電導率分析
        3.3.7 阻抗譜分析
        3.3.8 單電池性能
        3.3.9 電池長期性能與微觀結構
    3.4 本章小節(jié)
4 新型層狀La_0.25Sr_2.75FeNiO_7-δ陰極材料的制備與表征
    4.1 引言
    4.2 粉體合成及電池制備
        4.2.1 粉體合成
        4.2.2 電池制備
    4.3 結果與討論
        4.3.1 物相結構分析
        4.3.2 陰極顯微結構分析
        4.3.3 XPS價態(tài)分析
        4.3.4 熱膨脹系數
        4.3.5 化學相容性分析
        4.3.6 電導率分析
        4.3.7 阻抗譜分析
        4.3.8 單電池性能
        4.3.9 電池長期性能與微觀結構
    4.4 本章小節(jié)
5 La_0.25Sr_2.75FeNiO_7-δ基復合陰極材料的制備與表征
    5.1 引言
    5.2 粉體合成及電池制備
        5.2.1 粉體合成
        5.2.2 電池制備
    5.3 結果與討論
        5.3.1 化學相容性分析
        5.3.2 (LSFN:BZCY=9:1)單電池性能測試與顯微結構分析
        5.3.3 (LSFN:BZCY=8:2)單電池性能測試與顯微結構分析
        5.3.4 (LSFN:BZCY=7:3)單電池性能測試與顯微結構分析
    5.4 本章小結
6 結論
參考文獻
作者簡介
學位論文數據集



本文編號：3791632