固体氧化物燃料电池掺铌阴极材料的制备及电化学研究
发布时间：2021-04-27 07:09
固体氧化物燃料电池（Solid oxide fuel cells,SOFCs）是一种新型的能源转换装置。SOFCs可以将存储在燃料中的化学能转换为电能,被公认是能量转换效率高和环境友好型的发电装置。传统的燃料电池运行温度较高,这会导致燃料电池在运行过程中难以保持长期稳定,进而引发材料损坏和性能衰减等问题,这都使得燃料电池难以大规模商业化应用。因此,降低燃料电池的运行温度是该领域研究的重大挑战。为实现燃料电池满足中温条件下高性能运行,开发适用于中温条件下的阴极材料成为一个关键的突破口。本论文针对中低温燃料电池的阴极材料开发进行了研究与分析。论文第一章阐述了本研究工作的相关背景,氧离子传导型燃料电池和质子传导型燃料电池的定义、工作原理。我们还重点介绍了 SOFCs电解质材料和阴极材料的研究进展以及阴极反应动力学。论文第二章详细阐述了通过Nb元素掺杂的方式,优化传统高性能阴极Ba0.5 Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ（BSCF）,制 备 一 系 列 复 合 阴 极Ba0.5Sr0.5Co0.8-xFe0.2NbxO3-δ-SDC（x=0,0.05,0.1）,并将这一系列阴极应用到氧离...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 固体氧化物燃料电池的研究背景
1.2 固体氧化物燃料电池工作原理简介
1.3 固体氧化物燃料电池的阳极材料概述
1.4 固体氧化物燃料电池的电解质材料概述
1.4.1 氧离子传导型电解质材料
1.4.2 质子传导型电解质材料
1.5 固体氧化物燃料电池的阴极材料概述
1.5.1 阴极材料的分类
1.5.2 阴极反应动力学机理
1.5.3 探索适用于IT-SOFCs的新型阴极材料
1.6 本论文的工作内容
参考文献
0.5Sr0.5Co0.8-xFe02NbxO3-δ阴极的材料制备与实验研究">第二章 用于O-SOFCs的Ba0.5Sr0.5Co0.8-xFe02NbxO3-δ阴极的材料制备与实验研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 粉体制备
2.2.2 单电池的制备
2.2.3 对称电池的制备
2.2.4 材料的表征
2.2.5 电化学性能测试
2.3 表征结果与分析
2.3.1 相结构分析
2.3.2 X射线光电子能谱分析
2.3.3 电导率测量与分析
2.3.4 热膨胀系数测量与分析
2.3.5 电化学测试与分析
2.3.6 稳定性测试与分析
2.4 本章总结
参考文献
0.9Nb0.1O3-δ-BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3-δ在H-SOFCs上的应用">第三章 浸渍工艺制备的高性能无钴阴极SrFe0.9Nb0.1O3-δ-BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3-δ在H-SOFCs上的应用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 阳极支撑的半电池的制备
3.2.2 BZCY骨架的制作
3.2.3 浸渍液的制备和浸渍
3.2.4 材料表征与电化学测试
3.3 实验结果与分析
3.3.1 相结构与单电池形貌分析
3.3.2 电化学测试与分析
3.3.3 长期稳定性测试与分析
3.4 本章总结
参考文献
0.4Sn0.2Zr0.1Y0.3O3-δ阴极的制备与应用评估">第四章 用于质子传导型燃料电池的BaFe0.4Sn0.2Zr0.1Y0.3O3-δ阴极的制备与应用评估
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 粉体制备
4.2.2 单电池制备
4.2.3 材料测试与表征
4.3 结果与分析
4.3.1 相结构测试与分析
4.3.2 微观形貌分析
4.3.3 热膨胀测试与分析
4.3.4 电化学测试与分析
4.4 本章总结
参考文献
第五章 论文总结与研究展望
5.1 论文总结
5.2 研究展望
致谢
硕士期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
本文编号：3163021
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 固体氧化物燃料电池的研究背景
1.2 固体氧化物燃料电池工作原理简介
1.3 固体氧化物燃料电池的阳极材料概述
1.4 固体氧化物燃料电池的电解质材料概述
1.4.1 氧离子传导型电解质材料
1.4.2 质子传导型电解质材料
1.5 固体氧化物燃料电池的阴极材料概述
1.5.1 阴极材料的分类
1.5.2 阴极反应动力学机理
1.5.3 探索适用于IT-SOFCs的新型阴极材料
1.6 本论文的工作内容
参考文献
0.5Sr0.5Co0.8-xFe02NbxO3-δ阴极的材料制备与实验研究">第二章 用于O-SOFCs的Ba0.5Sr0.5Co0.8-xFe02NbxO3-δ阴极的材料制备与实验研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 粉体制备
2.2.2 单电池的制备
2.2.3 对称电池的制备
2.2.4 材料的表征
2.2.5 电化学性能测试
2.3 表征结果与分析
2.3.1 相结构分析
2.3.2 X射线光电子能谱分析
2.3.3 电导率测量与分析
2.3.4 热膨胀系数测量与分析
2.3.5 电化学测试与分析
2.3.6 稳定性测试与分析
2.4 本章总结
参考文献
0.9Nb0.1O3-δ-BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3-δ在H-SOFCs上的应用">第三章 浸渍工艺制备的高性能无钴阴极SrFe0.9Nb0.1O3-δ-BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3-δ在H-SOFCs上的应用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 阳极支撑的半电池的制备
3.2.2 BZCY骨架的制作
3.2.3 浸渍液的制备和浸渍
3.2.4 材料表征与电化学测试
3.3 实验结果与分析
3.3.1 相结构与单电池形貌分析
3.3.2 电化学测试与分析
3.3.3 长期稳定性测试与分析
3.4 本章总结
参考文献
0.4Sn0.2Zr0.1Y0.3O3-δ阴极的制备与应用评估">第四章 用于质子传导型燃料电池的BaFe0.4Sn0.2Zr0.1Y0.3O3-δ阴极的制备与应用评估
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 粉体制备
4.2.2 单电池制备
4.2.3 材料测试与表征
4.3 结果与分析
4.3.1 相结构测试与分析
4.3.2 微观形貌分析
4.3.3 热膨胀测试与分析
4.3.4 电化学测试与分析
4.4 本章总结
参考文献
第五章 论文总结与研究展望
5.1 论文总结
5.2 研究展望
致谢
硕士期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
本文编号：3163021
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3163021.html
