针对SrCoO 3-δ 基外延薄膜电极的氧还原反应活性的研究
发布时间：2021-01-13 01:42
固体氧化物燃料电池（SOFCs）代表了一种清洁、高效、通用的化学能-电能转化技术,将其工作温度降低到中温（650-850℃）甚至低温范围（400-650℃）具有较好的应用前景。然而,降低操作温度的主要障碍在于中低温时阴极侧的氧还原反应（ORR）活性较差。因此,在上述温度范围内探索具有良好ORR活性的阴极材料至关重要。最近,混合离子和电子导体（MIEC）阴极以其良好的中低温性能被广泛研究。其中,基于SrCoO3-δ（SC）的固体氧化物是目前作为MIEC阴极的研究热点之一。本论文通过两种方式研究目前性能表现较好的中低温SOFC阴极材料。一是研究了掺杂剂浓度在改变ORR活性方面的作用。二是探索了晶体取向和ORR活性之间的关系。两项研究均将外延薄膜电极作为系统模型。具体研究内容和结果如下:1.研究中低温固体氧化物燃料电池（SOFC）阴极La1-xSrxCoO3-δ（从x=0到x=0.8）薄膜的电子传导性和氧还原反应活性。薄膜材料可以避免微观结构和晶体取向带来的外部干扰,以便更好地解释化学成分、电子电导率和O...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)上海市
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
固体氧化物燃料电池示意图
激光沉积（PLD）由于其灵活性已被普遍应用于制备高质量的复合氧化物在基础研究和实际应用中已经被用于制备 SOFC 阴极。PLD 是物理气相D）技术的一种，利用高功率脉冲激光束聚焦在真空室内撞击待沉积材料待沉积靶材被激光束（以等离子体羽流的形式）蒸发，将其作为薄膜沉上。该过程可以在超高真空中或在背景气体的存在下发生，例如氧气，在沉积氧化物薄膜时，为使沉积的薄膜完全氧化而使用。虽然相对于许多其他沉积技术而言脉冲激光沉积结构相对简单，但激光的作用和薄膜生长的物理现象非常复杂。当脉冲激光作用于靶表面被吸能量首先转换为电子激发，然后转换为热能，化学能和机械能，进而导，消融，等离子体形成等过程。在沉积于衬底上之前，喷射的物质以羽膨胀到周围的真空或具有一定背景压强的环境中，所述羽状物包含许多质，包括原子、分子、电子、离子、团簇和熔融的颗粒等。
8 中国科学院上海硅酸盐研究所硕士学位论文图 1.4 各种简单等效电路的电化学阻抗谱。（a）纯电阻 R；（b）纯电容 C；（c）电阻与电容并联 R1/C1；（d）电容与电容电阻并联 C1+R2/C2；（e）两对电阻与电容并联 R1/C1+R2/C2；（f）两对电阻与恒相位元件并联R1/Q1+R2/Q2。Figure 1.4 Electrochemical impedance spectroscopy of various simple equivalent circuits.（a）pure resistance R;（b）pure capacitance C;（c）resistance and capacitance in parallelR1/C1;（d）capacitor and capacitor resistance in parallel C1+R2/C2;（e）two pairs of parallelconnection of resistor and capacitor R1/C1+R2/C2;（f）two pairs of parallel connection of resistor
本文编号：2973957
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)上海市
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
固体氧化物燃料电池示意图
激光沉积（PLD）由于其灵活性已被普遍应用于制备高质量的复合氧化物在基础研究和实际应用中已经被用于制备 SOFC 阴极。PLD 是物理气相D）技术的一种，利用高功率脉冲激光束聚焦在真空室内撞击待沉积材料待沉积靶材被激光束（以等离子体羽流的形式）蒸发，将其作为薄膜沉上。该过程可以在超高真空中或在背景气体的存在下发生，例如氧气，在沉积氧化物薄膜时，为使沉积的薄膜完全氧化而使用。虽然相对于许多其他沉积技术而言脉冲激光沉积结构相对简单，但激光的作用和薄膜生长的物理现象非常复杂。当脉冲激光作用于靶表面被吸能量首先转换为电子激发，然后转换为热能，化学能和机械能，进而导，消融，等离子体形成等过程。在沉积于衬底上之前，喷射的物质以羽膨胀到周围的真空或具有一定背景压强的环境中，所述羽状物包含许多质，包括原子、分子、电子、离子、团簇和熔融的颗粒等。
8 中国科学院上海硅酸盐研究所硕士学位论文图 1.4 各种简单等效电路的电化学阻抗谱。（a）纯电阻 R；（b）纯电容 C；（c）电阻与电容并联 R1/C1；（d）电容与电容电阻并联 C1+R2/C2；（e）两对电阻与电容并联 R1/C1+R2/C2；（f）两对电阻与恒相位元件并联R1/Q1+R2/Q2。Figure 1.4 Electrochemical impedance spectroscopy of various simple equivalent circuits.（a）pure resistance R;（b）pure capacitance C;（c）resistance and capacitance in parallelR1/C1;（d）capacitor and capacitor resistance in parallel C1+R2/C2;（e）two pairs of parallelconnection of resistor and capacitor R1/C1+R2/C2;（f）two pairs of parallel connection of resistor
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