基于La 0.6 Sr 0.4 Co 0.2 Fe 0.8 O 3 电极的固体氧化物燃料电池改性研究
发布时间：2024-02-19 16:28
固体氧化物燃料电池(SOFC)因其燃料选择性广,发电效率高,工作寿命长,发电成本低等优点而获得广泛关注。为了加快SOFC商业化进程,低温化是必经之路,因此国内外许多研究者致力于将SOFC的工作温度从高温(800-1000°C)降至中温(600-800°C)范围。但随着工作温度的降低,SOFC阴极组件的催化活性随之下降,最终极大地影响了整个SOFC系统的输出功率。因此,在中温范围内,开发具有高性能、高稳定性的阴极是一项非常有意义的工作。目前SOFC阴极种类繁多,如钙钛矿结构阴极La1-xSrxMnO3,La1-xSrxCo1-yFeyO3,Ba1-xSrx Co1-yFeyO3等,Ruddlesden-Popper结构阴极La2NiO4等,双钙钛矿结构阴极PrBa...
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 SOFC概述
1.2.1 阳极
1.2.2 电解质
1.2.3 阴极
1.3 SOFC阴极研究现状
1.3.1 钙钛矿结构阴极
1.3.2 Ruddlesden-Popper结构的类钙钛矿阴极
1.3.3 双钙钛矿结构阴极
1.4 LSCF阴极性能优化
1.5 Comsol软件简介与SOFC建模仿真现状
1.6 论文研究目的及研究内容
1.6.1 论文研究目的
1.6.2 论文研究内容
第2章 实验材料与表征方法
2.1 实验材料与设备
2.2 阴极粉体制备
2.3 半电池的制备
2.3.1 GDC电解质的制备
2.3.2 工作电极的制备
2.3.3 对电极与参比电极的制备
2.4 致密条状试样制备
2.5 表征与测试方法
2.5.1 X射线衍射(XRD)
2.5.2 X射线光电子能谱(XPS)
2.5.3 扫描电子显微镜(SEM)
2.5.4 电导率测试
2.5.5 电导弛豫法测试(ECR)
2.5.6 热重分析(TGA)
2.5.7 电化学阻抗谱测试(EIS)
2.6 本章小结
第3章 Ce掺杂的LSCF阴极性能研究
3.1 引言
3.2 Ce掺杂的LSCF粉体制备与表征
3.3 电导率测试
3.4 Ce掺杂的LSCF阴极的电化学性能测试
3.4.1 阴极微观结构
3.4.2 电化学性能
3.4.3 氧表面交换性质
3.5 Ce掺杂对LSCF阴极性能的影响机理研究
3.6 Ce掺杂的LSCF阴极的稳定性测试
3.7 本章小结
第4章 Mo掺杂的LSCF阴极性能研究
4.1 引言
4.2 Mo掺杂的LSCF粉体制备与表征
4.3 Mo掺杂的LSCF阴极的电化学性能
4.3.1 阴极微观结构
4.3.2 电化学性能
4.4 Mo掺杂的LSCF阴极的稳定性
4.5 Mo掺杂对LSCF阴极性能的影响机理研究
4.6 本章小结
第5章 基于LSCF阴极的SOFC建模仿真研究
5.1 引言
5.2 建模理论
5.2.1 燃料电池热力学与动力学
5.2.2 燃料电池中的物质传输
5.2.3 燃料电池中的守恒方程
5.3 建模过程
5.3.1 选择物理场
5.3.2 研究状态选择
5.3.3 几何模型构建与材料添加
5.3.4 边界条件设定与基本参数
5.3.5 网格剖分
5.4 仿真结果分析
5.4.1 EIS
5.4.2 I-V I-P图
5.5 本章小结
第6章 全文总结
6.1 论文主要结论
6.2 论文创新
6.3 研究展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士期间发表和待发表的论文
本文编号：3902993
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 SOFC概述
1.2.1 阳极
1.2.2 电解质
1.2.3 阴极
1.3 SOFC阴极研究现状
1.3.1 钙钛矿结构阴极
1.3.2 Ruddlesden-Popper结构的类钙钛矿阴极
1.3.3 双钙钛矿结构阴极
1.4 LSCF阴极性能优化
1.5 Comsol软件简介与SOFC建模仿真现状
1.6 论文研究目的及研究内容
1.6.1 论文研究目的
1.6.2 论文研究内容
第2章 实验材料与表征方法
2.1 实验材料与设备
2.2 阴极粉体制备
2.3 半电池的制备
2.3.1 GDC电解质的制备
2.3.2 工作电极的制备
2.3.3 对电极与参比电极的制备
2.4 致密条状试样制备
2.5 表征与测试方法
2.5.1 X射线衍射(XRD)
2.5.2 X射线光电子能谱(XPS)
2.5.3 扫描电子显微镜(SEM)
2.5.4 电导率测试
2.5.5 电导弛豫法测试(ECR)
2.5.6 热重分析(TGA)
2.5.7 电化学阻抗谱测试(EIS)
2.6 本章小结
第3章 Ce掺杂的LSCF阴极性能研究
3.1 引言
3.2 Ce掺杂的LSCF粉体制备与表征
3.3 电导率测试
3.4 Ce掺杂的LSCF阴极的电化学性能测试
3.4.1 阴极微观结构
3.4.2 电化学性能
3.4.3 氧表面交换性质
3.5 Ce掺杂对LSCF阴极性能的影响机理研究
3.6 Ce掺杂的LSCF阴极的稳定性测试
3.7 本章小结
第4章 Mo掺杂的LSCF阴极性能研究
4.1 引言
4.2 Mo掺杂的LSCF粉体制备与表征
4.3 Mo掺杂的LSCF阴极的电化学性能
4.3.1 阴极微观结构
4.3.2 电化学性能
4.4 Mo掺杂的LSCF阴极的稳定性
4.5 Mo掺杂对LSCF阴极性能的影响机理研究
4.6 本章小结
第5章 基于LSCF阴极的SOFC建模仿真研究
5.1 引言
5.2 建模理论
5.2.1 燃料电池热力学与动力学
5.2.2 燃料电池中的物质传输
5.2.3 燃料电池中的守恒方程
5.3 建模过程
5.3.1 选择物理场
5.3.2 研究状态选择
5.3.3 几何模型构建与材料添加
5.3.4 边界条件设定与基本参数
5.3.5 网格剖分
5.4 仿真结果分析
5.4.1 EIS
5.4.2 I-V I-P图
5.5 本章小结
第6章 全文总结
6.1 论文主要结论
6.2 论文创新
6.3 研究展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士期间发表和待发表的论文
本文编号：3902993
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3902993.html
