核壳阴极材料的制备与电化学性能研究
发布时间：2021-09-03 11:23
迄今为止,影响SOFCs商业化进程的主要障碍是操作温度过高引起的连接体材料选择困难、性能衰减快等问题,因此降低SOFC操作温度已经成为SOFC研究者的共识。高性能阴极的开发已经成为降低SOFC工作温度的关键,成为当前SOFC研究中的重点问题之一。本文基于复合阴极的思想,通过溶胶凝胶法和溶液浸渍法结合低温烧结技术两种手段将Sm0.5Sr0.5CoO3（SSC）包覆在与氧化铈基电解质Sm0.2Ce0.8O1.925（SDC）热匹配较好的阴极材料Ca3Co4O9（CCO）上。通过透射电镜、X射线衍射、热膨胀仪等手段研究阴极粉体的微观形貌、物相组成和热膨胀系数,利用直流四电极法和阻抗谱技术对SSC@CCO复合阴极电化学性能进行研究。对比了两种方法合成的复合阴极的电化学性能,结果表明:通过溶胶凝胶法制备的复合阴极粉体呈核壳结构,平均粒径约为400nm。复合阴极材料的电子电导率随着SSC包覆量的增加而增...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水电解（左）与燃料电池发电（右）的原理示意图
图 1.2 O-SOFC 工作原理示意图极为燃料极，燃料为甲烷、氢气、一氧化碳等，阴极为氧化剂极，一空气。当 SOFC 运行时，O2-通过电解质从阴极流向阳极，电子通过外向阴极[16-18]。 H2燃料为例，SOFC 的化学反应可用一个氧化还原反应方程式表示：（式反应可分为两部分，在阴极处产生的 O2-在氧分压的作用下从阴极通过阳极，当 O2-到达阳极后再与阳极上的燃料发生反应。其化学式表示为（式（式过程避免了机械能的损失，并且能够直接转换化学能和电能。FC 的关键材料
图 1.3 SOFC 阴极反应过程材料被用作固体氧化物燃料电池阴极的是以 Pt、Ag、Pd 为代表的贵具有较高的电导率以及较高的氧催化活性，但是由于贵金属在且价格昂贵，因此未能广泛应用。矿结构阴极O3钙钛矿结构材料因其结构的可容纳性和性能的易改善性而被阴极，其结构示意图如图 1.4 所示。、B 位被异价的阳离子取代后，整个体系为了保持电中性，产使材料具有氧离子传导性。当 B 被过渡金属元素部分取代，就混合导电及催化特性的材料。对于大多数用作 SOFC 阴极的钙
【参考文献】：
期刊论文
[1]固体氧化物燃料电池电化学阻抗谱差异化研究方法和分解[J]. 施王影,贾川,张永亮,吕泽伟,韩敏芳. 物理化学学报. 2019(05)
[2]固体氧化物燃料电池（SOFC）技术进展和产业前景[J]. 韩敏芳. 民主与科学. 2017(05)
[3]固体氧化物燃料电池的研究与进展[J]. 代安娜,许林峰,税安泽. 硅酸盐通报. 2015(S1)
[4]《固体氧化物燃料电池新型材料》[J]. 马文会,于洁,陈秀华. 分析化学. 2014(11)
[5]中温燃料电池阴极材料Sm0·5Sr0·5CoO3的合成与应用[J]. 李朝辉,李光玉,高冬梅,连建设. 哈尔滨工程大学学报. 2006(06)
[6]能源科技:可持续发展的动力支撑——专访《国家中长期科学和技术发展规划纲要》能源专家组成员倪维斗院士[J]. 张文娟,倪维斗. 中国高校科技与产业化. 2006(04)
[7]空心球壳材料的制备研究进展[J]. 蔺玉胜,宋彩霞,魏文阁,于莹,王德宝. 材料导报. 2004(09)
[8]无机有机-核壳材料研究进展[J]. 杨忠强,刘凤岐. 化学通报. 2004(03)
博士论文
[1]氧化铈基固体氧化物燃料电池结构设计及其电化学研究[D]. 宫正.中国科学技术大学 2018
[2]中温固体氧化物燃料电池阴极材料Sm0.5-xBaxSr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ的性能及电极过程研究[D]. 郜建全.东北大学 2013
硕士论文
[1]低温金属支撑固体氧化物燃料电池制备与性能研究[D]. 张卫旋.西安石油大学 2018
[2]新型低温固体氧化物燃料电池复合材料制备与器件设计[D]. 王广军.吉林大学 2016
[3]固体氧化物燃料电池阴极材料（LSM）的制备与性能表征[D]. 刘丽.东北大学 2010
本文编号：3381021
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水电解（左）与燃料电池发电（右）的原理示意图
图 1.2 O-SOFC 工作原理示意图极为燃料极，燃料为甲烷、氢气、一氧化碳等，阴极为氧化剂极，一空气。当 SOFC 运行时，O2-通过电解质从阴极流向阳极，电子通过外向阴极[16-18]。 H2燃料为例，SOFC 的化学反应可用一个氧化还原反应方程式表示：（式反应可分为两部分，在阴极处产生的 O2-在氧分压的作用下从阴极通过阳极，当 O2-到达阳极后再与阳极上的燃料发生反应。其化学式表示为（式（式过程避免了机械能的损失，并且能够直接转换化学能和电能。FC 的关键材料
图 1.3 SOFC 阴极反应过程材料被用作固体氧化物燃料电池阴极的是以 Pt、Ag、Pd 为代表的贵具有较高的电导率以及较高的氧催化活性，但是由于贵金属在且价格昂贵，因此未能广泛应用。矿结构阴极O3钙钛矿结构材料因其结构的可容纳性和性能的易改善性而被阴极，其结构示意图如图 1.4 所示。、B 位被异价的阳离子取代后，整个体系为了保持电中性，产使材料具有氧离子传导性。当 B 被过渡金属元素部分取代，就混合导电及催化特性的材料。对于大多数用作 SOFC 阴极的钙
【参考文献】：
期刊论文
[1]固体氧化物燃料电池电化学阻抗谱差异化研究方法和分解[J]. 施王影,贾川,张永亮,吕泽伟,韩敏芳. 物理化学学报. 2019(05)
[2]固体氧化物燃料电池（SOFC）技术进展和产业前景[J]. 韩敏芳. 民主与科学. 2017(05)
[3]固体氧化物燃料电池的研究与进展[J]. 代安娜,许林峰,税安泽. 硅酸盐通报. 2015(S1)
[4]《固体氧化物燃料电池新型材料》[J]. 马文会,于洁,陈秀华. 分析化学. 2014(11)
[5]中温燃料电池阴极材料Sm0·5Sr0·5CoO3的合成与应用[J]. 李朝辉,李光玉,高冬梅,连建设. 哈尔滨工程大学学报. 2006(06)
[6]能源科技:可持续发展的动力支撑——专访《国家中长期科学和技术发展规划纲要》能源专家组成员倪维斗院士[J]. 张文娟,倪维斗. 中国高校科技与产业化. 2006(04)
[7]空心球壳材料的制备研究进展[J]. 蔺玉胜,宋彩霞,魏文阁,于莹,王德宝. 材料导报. 2004(09)
[8]无机有机-核壳材料研究进展[J]. 杨忠强,刘凤岐. 化学通报. 2004(03)
博士论文
[1]氧化铈基固体氧化物燃料电池结构设计及其电化学研究[D]. 宫正.中国科学技术大学 2018
[2]中温固体氧化物燃料电池阴极材料Sm0.5-xBaxSr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ的性能及电极过程研究[D]. 郜建全.东北大学 2013
硕士论文
[1]低温金属支撑固体氧化物燃料电池制备与性能研究[D]. 张卫旋.西安石油大学 2018
[2]新型低温固体氧化物燃料电池复合材料制备与器件设计[D]. 王广军.吉林大学 2016
[3]固体氧化物燃料电池阴极材料（LSM）的制备与性能表征[D]. 刘丽.东北大学 2010
本文编号：3381021
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