質(zhì)子導(dǎo)體固體氧化物燃料電池(H-SOFC)因在中溫環(huán)境中具備優(yōu)良的工作性能而獲得了人們的廣泛關(guān)注。然而,在H-SOFC中具有代表性的BaCeO₃基質(zhì)子導(dǎo)體電解質(zhì)材料在工作時化學(xué)穩(wěn)定性較差,導(dǎo)致H-SOFC的發(fā)展和應(yīng)用受到了不少的限制。本論文首先研究了In,Ta,Y等元素的摻雜對BaCeO₃基質(zhì)子導(dǎo)體電解質(zhì)材料穩(wěn)定性、燒結(jié)活性及電導(dǎo)率等方面的影響;其次,確定了綜合性能相對良好的電解質(zhì)材料各組分摻雜比例,制備出由上述電解質(zhì)材料所組成的單電池,進(jìn)一步研究了單電池的穩(wěn)定性、燒結(jié)活性和電化學(xué)性能。各章節(jié)具體內(nèi)容如下:第一章,全面介紹了固體氧化物燃料電池及其工作原理,并重點(diǎn)介紹了質(zhì)子導(dǎo)體氧化物燃料電池的研究現(xiàn)狀及意義。第二章,簡述了本研究中所需的藥品、儀器、表征手段和測試方法。第三章,系統(tǒng)研究了In,Ta,Y等元素的摻雜對BaCeO₃基電解質(zhì)材料化學(xué)穩(wěn)定性、燒結(jié)活性及電導(dǎo)率的影響。化學(xué)穩(wěn)定性結(jié)果表明,性能相對優(yōu)良的電解質(zhì)材料是BaCe_0.7Ta_0.2Y_0.1O

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 燃料電池概述
    1.2 固體氧化物燃料電池(SOFC)概述
        1.2.1 SOFC研究現(xiàn)狀
        1.2.2 SOFC的組成和結(jié)構(gòu)
        1.2.3 SOFC的工作原理
    1.3 固體氧化物燃料電池(SOFC)的關(guān)鍵材料
        1.3.1 電解質(zhì)材料
            1.3.1.1 O-SOFC的電解質(zhì)材料
            1.3.1.2 H-SOFC的電解質(zhì)材料
        1.3.2 陰極材料
        1.3.3 陽極材料
        1.3.4 連接體材料
    1.4 質(zhì)子固體氧化物燃料電池(H-SOFC)的研究現(xiàn)狀
    1.5 本課題研究的內(nèi)容及意義
2 樣品的制備及研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)樣品制備方法
        2.2.1 檸檬酸鹽法
        2.2.2 甘氨酸-硝酸鹽法
    2.3 測試手段和表征方法
        2.3.1 物相結(jié)構(gòu)測試
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.3 電化學(xué)阻抗譜測試
        2.3.4 單電池輸出性能及穩(wěn)定性測試
        2.3.5 樣品燒結(jié)活性測試
        2.3.6 電導(dǎo)率測量
3 In,Ta,Y元素的摻雜對BaCeO₃基質(zhì)子導(dǎo)體電解質(zhì)材料穩(wěn)定性、燒結(jié)活性及電導(dǎo)率的影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 電解質(zhì)粉體及電解質(zhì)薄膜的制備
        3.2.2 性能表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 穩(wěn)定性分析
        3.3.2 燒結(jié)活性分析
        3.3.3 電導(dǎo)率分析
    3.4 本章總結(jié)
4 BaCe_0.7In_0.15Ta_0.05Y_0.1O₃-δ(BCI₁₅T₅Y)質(zhì)子導(dǎo)體固體氧化物燃料電池的制備和性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 材料的制備及單電池的合成
        4.2.2 性能表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 粉體物相結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 化學(xué)穩(wěn)定性分析
        4.3.3 燒結(jié)活性分析
        4.3.4 單電池電化學(xué)性能分析
        4.3.5 單電池長期穩(wěn)定性測試分析
    4.4 本章總結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 論文總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間成果
致謝



本文編號：3967588