金属氧化物掺杂对高纯/掺杂Ge 0.8 Nd 0.2 O 1.9 体系结构和电性能的影响

发布时间：2024-07-07 06:00

　　固体电解质是固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)的重要组成部分之一,其在很大程度上决定SOFC的操作温度。Ce02基电解质作为中温固体氧化物燃料电池最有希望的电解质材料之一,其具有较高的离子电导率和较低的电导激活能。但CeO2基电解质主要缺点是在1500℃下很难致密化,同时高温烧结又大大增加Ce02基电解质的制造成本。过渡金属氧化物作为烧结助剂可以降低材料的烧结温度,改善CeO：基电解质的导电性能。而多晶Ce02基电解质材料的晶界处会聚集很多杂质Si相,将会对电导性产生不利的影响。添加晶界改善剂能明显提高Ce02基电解质材料的导电性。同时,碱土金属与稀土金属共掺的Ce02基电解质中氧空位的浓度增加,进而可以导电的氧离子数目增加,样品的导电性增加。本文以MgO和Nd2O3共掺杂CeO2(NMD C)为研究体系,确定出碱土金属的最佳掺杂比例；同时,对添加过渡金属氧化物改善非纯NMDC-SiO2体系的电导性也有一定的研究。本论文的主要研究内容如下：采用溶胶-凝胶法制备Ce0.8Nd0.2-xAexO2-δ(x,摩尔分数)高纯和非纯C30.8Nd0.2-x...

【文章页数】：52 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简介
    1.2 电解质材料性能的简介
    1.3 电解质电性能的分析
    1.4 影响电性能的因素
    1.5 论文的选题背景和主要研究内容
第二章 实验部分
    2.1 主要化学试剂
    2.2 主要仪器设备
    2.3 材料制备
    2.4 材料表征与测试
第三章 Ce_0.8Nd_0.2-xMg_xO_2-δ固体电解质的结构和电性能
    3.1 引言
    3.2 材料的制备
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
第四章 Ce_0.8Nd_0.1Ae_0.1O_2-δ(Ae=Mg、Ca和Sr)固体电解质的结构和电性能
    4.1 引言
    4.2 材料的制备
    4.3 结果和讨论
    4.4 本章小结
第五章 ZnO/Fe₂O₃掺杂对非纯Ce_0.8Nd_0.1Mg_0.1O_2-δ体系结构和电性能的影响
    5.1 引言
    5.2 材料的制备
    5.3 结果和讨论
    5.4 本章小结
第六章 结论
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果



本文编号：4003261