La 2 NiO 4+δ 体系阴极的电极反应与电化学性能

发布时间：2023-06-28 04:35

　　层状类钙钛矿结构La₂NiO_4+δ体系复合氧化物是中温固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极的新型候选材料,改善La₂NiO_4+δ体系的对氧还原催化活性对于其SOFC阴极方面的应用具有重要意义。认识和理解La₂NiO_4+δ多孔阴极表面氧还原反应的动力学过程及其影响因素是提高其阴极催化活性的前提和基础。本论文以La₂NiO_4+δ、La_2-xSr_xNiO_4±δ(x=0.2和0.8)、La₂Ni_0.8Cu_0.2O_4+δ等典型的La₂NiO_4+δ体系复合氧化物为研究对象,研究La₂NiO_4+δ体系多孔电极的电极响应过程和阴极电化学性能,考察阴极极化状态下La₂NiO...

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【学位级别】：博士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 固体氧化物燃料电池的组成
    1.2 固体氧化物燃料电池的阴极材料
    1.3 La₂NiO_4+δ及其固溶体系阴极
        1.3.1 La₂NiO_4+δ阴极的结构、基本材料性能和电化学性能
        1.3.2 La₂NiO_4+δ固溶体系阴极的材料特性与电化学性能
        1.3.3 有待解决的问题
    1.4 本论文的研究内容
    1.5 研究的目的和意义
第二章 样品的制备、表征与性能测试
    2.1 La₂NiO_4+δ体系阴极材料的合成、制备与表征
        2.1.1 合成粉体的结构表征
        2.1.2 材料性能的测试
    2.2 半电池的制备、表征与电化学性能测试
    2.3 单电池的制备、表征与电化学性能测试
第三章 La₂NiO_4+δ多孔电极的阴极电化学性能
    3.1 La₂NiO_4+δ多孔电极的氧还原反应过程
        3.1.1 电极的显微结构
        3.1.2 多孔电极的阻抗响应过程
    3.2 La₂NiO_4+δ电极电化学性能的活化效应
        3.2.1 电化学性能活化行为
        3.2.2 电化学性能活化的机制
    3.3 La₂NiO_4+δ电极电化学性能的厚度效应
        3.3.1 不同厚度多孔电极的显微结构
        3.3.2 电极厚度对电化学性能的影响
        3.3.3 电极厚度效应的机制
        3.3.4 单电池电化学性能
    3.4 本章小结
第四章 La_2-xSr_xNiO_4±δ(x=0.2和0.8)多孔电极的阴极电化学性能
    4.1 La_2-xSr_xNiO_4±δ(x=0.2和0.8)的结构和性能
    4.2 La_2-xSr_xNiO_4±δ(x=0.2和0.8)电极的电化学性能
    4.3 阴极极化对La_2-xSr_xNiO_4±δ(x=0.2和0.8)电极的结构和电化学性能的影响
        4.3.1 阴极偏置电压对电化学性能的影响
        4.3.2 阴极极化历史对电化学性能的影响
        4.3.3 阴极极化引起的结构变化
    4.4 La_1.8Sr_0.2NiO_4+δ多孔电极电化学性能的电极厚度效应
    4.5 本章小结
第五章 La₂Ni_0.8Cu_0.2O_4+δ多孔电极的阴极电化学性能
    5.1 La₂Ni_0.8Cu_0.2O_4+δ 的结构与性能
    5.2 La₂Ni_0.8Cu_0.2O_4+δ 表面化学状态的 XPS 分析
    5.3 La₂Ni_0.8Cu_0.2O_4+δ 多孔电极的电化学性能
        5.3.1 开路状态下的电化学性能
        5.3.2 阴极极化状态下的电化学活化行为
        5.3.3 La₂Ni_0.8Cu_0.2O_4+δ 多孔电极电化学性能的电极厚度效应
        5.3.4 Cu离子的B位取代对阴极电化学性能的影响机制
    5.4 本章小结
第六章 结论和展望
参考文献
致谢
博士在读期间发表的论文
附录A



本文编号：3835988