质子导体基固体氧化物燃料电池阴极的微观形貌修饰与性能研究

发布时间：2023-11-06 19:47

　　能源问题关系到地球的可持续发展,作为高效的能源转换装置,固体氧化物燃料电池(SOFC)受到了广泛的关注。SOFC可以直接将化学能转化为电能且不需要燃烧过程,该能源转换装置还具有环境友好、燃料适应性强、结构简单等诸多优点。传统的氧离子传导固体氧化物燃料电池(O-SOFC)的工作温度较高,这为电池的封装和长期稳定性带来了隐患。相比之下,由于质子传导的活化能较低,使得基于质子电解质的质子传导固体氧化物燃料电池(H-SOFC)则能够在中低温条件下运行。随着工作温度的降低,要想确保电池整体运作效率,阴极材料的选择至关重要。论文研究围绕适用于H-SOFC的高性能材料开发展开了研究,通过阴极微观形貌修饰来提高阴极材料的电化学和催化性能,在中低温条件下获得理想的电池性能。论文在第一章部分交代了研究的背景,重点阐述了H-SOFC的工作原理、质子导体电解质材料和阴极材料等内容,并对本文使用到的静电纺丝和化学浸渍纳米制备工艺进行了介绍。第二章研究了静电纺丝方法制备的La2NiO4+δ(LNO),LaNi0.6Fe0.4O3-δ(LNF)无钴纳米纤维阴极,得到的纳米纤维结构阴极具有高孔隙率和高比表面积的优点,...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 固体氧化物燃料电池概述
    1.2 质子基固体氧化物燃料电池的概述
        1.2.1 电解质
        1.2.2 阴极材料
    1.3 阴极的微观形貌修饰
        1.3.1 静电纺丝
        1.3.2 浸渍
    1.4 本论文的工作内容
    参考文献
第二章 纳米纤维阴极LNO,LNF在H-HOFC中的应用
    2.1 引言
    2.2 实验方法
        2.2.1 粉体的制备
        2.2.2 纳米纤维阴极的制备
        2.2.3 单电池的制备及其测试方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 粉体的相结构以及纤维的微观结构分析
        2.3.2 电池的电化学分析
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 LNF浸渍LNO的纳米阴极的电化学研究
    3.1 引言
    3.2 实验方法
        3.2.1 阳极支撑半电池和阴极骨架的制备
        3.2.2 阴极浸渍
        3.2.3 电化学测试及表征
    3.3 结果和讨论
        3.3.1 粉体的相结构以及电池的微观形貌
        3.3.2 电池的电化学性能分析
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 用于H-SOFCs的三相(H⁺/O^2-/e^-)传导复合阴极
    4.1 引言
    4.2 实验方法
        4.2.1 单电池的制备
        4.2.2 电化学测试及表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 材料相结构及电池微观结构分析
        4.3.2 电池的电化学性能测试
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 论文总结与展望
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3861157