复合电解质固体氧化物燃料电池的制备与漏电特性的研究

发布时间：2023-06-16 18:54

　　固体氧化物燃料电池(SOFC)是环境友好型发电装置,是21世纪大力发展的清洁能源技术之一。传统的固体氧化物燃料电池的操作温度过高,对其材料、结构等有着极高的要求,同时其成本也随之增加。目前降低SOFC的工作温度是其发展的一个重要方向,同时也是促进其商业化应用的一个必然途径。氧化铈基电解质在中低温具有较高的离子电导率,是SOFC低温化的一种重要材料。但由于氧化铈基电解质是混合离子导体,在较高的温度及低氧分压下部分Ce⁴⁺会还原为Ce³⁺使电解质产生电子电导,进而导致电解质内部出现漏电电流,降低SOFC性能。氧化铈基碳酸盐复合电解质不仅在低温下具有较高的离子电导率,同时复合电解质SOFC的开路电压及输出性能也在掺入了碳酸盐后有所提高,因此有学者提出碳酸盐可以抑制氧化铈基电解质的电子漏电问题,目前有关实际漏电电流的测量十分困难,大多基于数值模拟研究。本文从电解质材料的制备及SOFC的制备着手,测量了复合电解质的离子电导率及SOFC的输出性能,并依据本课题组提出的漏电电流测量与计算方法,研究了碳酸盐复合电解质的漏电特性,以及温度、燃料流量、碳酸盐含量...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 固体氧化物燃料电池概述
    1.3 复合电解质在SOFC中应用
    1.4 SOFC漏电特性研究进展
    1.5 选题意义及研究内容
2 复合电解质固体氧化物燃料电池漏电电流测量的理论基础
    2.1 引言
    2.2 开路电压下漏电机理分析
    2.3 理论电压下漏电机理分析
    2.4 一般工况下漏电机理分析
    2.5 本章小结
3 固体氧化物燃料电池的制备与表征
    3.1 引言
    3.2 电池材料的制备
    3.3 电解质电导率的测试
    3.4 单电池的制备与表征
    3.5 本章小结
4 复合电解质固体氧化物燃料电池漏电特性分析
    4.1 引言
    4.2 SDC与复合电解质的漏电对比
    4.3 温度变化对漏电电流的影响
    4.4 氢气流量对漏电电流的影响
    4.5 碳酸盐含量对漏电电流的影响
    4.6 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3833787