固体氧化物燃料电池GDC/ESB双层电解质的制备及性能研究

发布时间：2021-08-18 14:46

　　由于固体氧化物燃料电池（SOFC）电解质Ga0.2Ce0.8O2-d（GDC）在低氧分压下存在部分电子电导,影响电池开路电压（OCV）与输出功率,而作为纯离子电导的Er0.6Bi1.4O3-d（ESB）电解质在还原气氛下不稳定,也会影响电池性能。本论文针对这一问题制备了GDC/ESB双层电解质并进行研究。用溶胶凝胶法合成了纯相的ESB电解质粉体,GDC电解质材料、La0.2Sr0.8CoO3-d（LSC）阴极材料和NiO阳极材料使用商业化的产品。对合成的ESB电解质材料进行研究,ESB在低于600 oC的温度下煅烧5 h,并不能很好地成相,会有部分Bi₂O₃存在,而在850 oC煅烧5 h后发生了分解,析出Bi₂O₃和Bi,同时还产生了Er2O3,在700与800 oC下煅烧5 h则生成的是纯相的ESB。对ESB的热膨胀系数测试得出在25-700 oC温度范围内ESB的平均热膨胀系数（TEC）为15.91′10-6 K-1,略大于GDC在50-900 oC的平均热膨胀系数12.9′10-6 K-1,... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
    1.2 固体氧化物燃料电池工作原理
    1.3 固体氧化物燃料电池组成及研究进展
    1.4 研究内容
2 实验部分
    2.1 实验仪器与设备
    2.2 粉体合成
    2.3 样品制备
    2.4 表征方法
    2.5 电化学性能测试
3 ESB电解质材料的制备与表征
    3.1 前言
    3.2 ESB的基本物性
    3.3 小结
4 单电池的制备与性能研究
    4.1 前言
    4.2 电解质支撑型单电池性能研究
    4.3 阳极支撑型单电池的制备与性能
    4.4 不同单电池功率与阻抗对比
    4.5 小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 论文创新点
    5.3 后续工作
参考文献
作者简历
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]制备钴镍黄铁矿作为固体氧化物燃料电池的耐硫阳极[J]. 张宇轩,钟巍.  广州化工. 2016(05)
[2]SOFC热电联供系统应用模拟[J]. 钟杰,张莉,徐宏,罗青,李培俊.  动力工程学报. 2015(10)
[3]固体氧化物燃料电池的电解质及电极材料的电导率研究方法[J]. 贺贝贝,潘鑫,夏长荣.  中国工程科学. 2013(02)
[4]水和乙醇悬浮液等离子喷涂SOFC电解质层的工艺及涂层特点比较[J]. 董丽娟,李强.  中国表面工程. 2011(05)
[5]流延法制备固体氧化物电解池氢电极支撑电解质的共烧结技术研究[J]. 马景陶,葛奔,艾德生,周江涛,林旭平,邓长生.  稀有金属材料与工程. 2011(S1)
[6]溶胶-凝胶法制备纳米材料的研究进展[J]. 武志刚,高建峰.  精细化工. 2010(01)
[7]丝网印刷法制备柔性染料敏化太阳能电池碳对电极[J]. 李璞,胡志强,苏岩,巩翠翠.  大连工业大学学报. 2009(04)
[8]Cf/Mg复合材料热膨胀系数及其计算[J]. 宋美慧,武高辉,王宁,张贵一.  稀有金属材料与工程. 2009(06)
[9]SOFC耐硫阳极催化剂La0.7Sr0.3Cr1-xFexO3-δ的制备及表征[J]. 张晓花,钟秦.  化工进展. 2009(05)
[10]磁控溅射镀膜技术的发展[J]. 余东海,王成勇,成晓玲,宋月贤.  真空. 2009(02)

硕士论文
[1]丝网印刷法制备La1-xSrxMnO3基薄膜及性能研究[D]. 刘宏华.山东大学 2010



本文编号：3350087