质子导体基固体氧化物燃料电池阴极的掺杂与微观形貌修饰的研究

发布时间：2021-06-23 05:36

　　随着能源匮乏和环境污染等问题的日益凸显,开发新型高效的清洁能源是当今世界关注的重中之重,固体氧化物燃料电池（SOFCs）受到了科学研究和工业应用等领域的广泛关注。由于固体氧化物燃料电池可以将化学能直接转换成为电能,而且其转换效率高,无污染的特点,SOFCs很可能成为未来关键的能源转换装置并且被广泛应用。传统的氧离子基固体氧化物燃料电池（O-SOFCs）已经在工业上有所应用。但是其工作温度较高,对工作环境有很高的要求,同时加速了设备的损耗,长期高温条件下工作,设备易寿命减短。相比较于O-SOFCs,质子基固体氧化物燃料电池（H-SOFCs）,由于其电解质的质子传输活化能较低,因此,电池可以在较低的温度下运行。然而随着工作温度的降低,电池的极化电阻会急剧上升,这对电池的输出功率有较大的影响。而阴极材料对极化电阻的影响至关重要,所以开发高性能,稳定的阴极材料对于H-SOFCs具有重大意义。本文围绕着开发和改进H-SOFCs的新型阴极材料展开了一系列的研究,通过掺杂改性和阴极微观形貌修饰等手段提升SOFCs的电化学性能和稳定性,使其在中低温条件下可以获得较高的输出功率,并具有良好的长期稳定性。... 

【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】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１固体氧化物燃料电池工作原理示意图（ａ）Ｏ－ＳＯＦＣ和（ｂ）Ｈ－ＳＯＦＣ

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?Ｂｉ，?Ｓｎ共掺ＢａＦｅ０３－６的新型无钴三相共导质子导体ＳＯＦＣ阴极材料的研究???导致氧空位含量的增加，从而提高了氧离子的流动性［２１］。??一ＢＦＳＢｉ０．３??°－５１?、?ＢＦＳ??Ｘ．??广?０．４?一??＾§０．３?＼??ｔ?］?＼??０２＾，?氣、?＼??．．．．＼??°］???７０Ｃ?６５Ｃ?６Ｃ０?５５０??Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ｛ｃＣ）??图２．３?ＢＦＳＢｉ０．３和ＢＦＢ在５５０？７００°Ｃ的氧气通过量。??ｃ?咖－?＾＾ＢＦＳＢｉｏ＇Ｔｓ??＼＊?ＢＦＳ??一?Ｃ?０３３?一??Ｉ?ｊ?Ｘ?＼??ＴＣ００２Ｈ??ｊ?、、、ＮＳ＼??ＣＯＯｉ－ｉ?＇＼??Ｊ?、？??Ｃ０Ｄ０－ｉ?！???！???１???？???７０Ｃ?６５０?６００?５５０??Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ｛＇Ｃ）??图２．４?ＢＦＳＢｉ０．３和ＢＦＢ在５５０？７００°Ｃ的氧离子电导率。??２２??


本文编号：3244341