固体氧化物燃料电池复合阴极材料SrCo 0.8 Ti 0.15 Nb 0.05 O 3-δ -SNDC的制备与性能研究

发布时间：2024-05-06 22:02

　　近年来固体氧化物燃料电池(SOFCs)得到了人们的广泛关注。中低温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)可提高燃料电池的稳定性、降低电池运行成本、增加系统材料可选性。研发出中低温下性能优异的阴极材料是降低固体氧化物燃料电池工作温度的重要部分。立方钙钛矿结构的SrCo_0.8Ti_0.15Nb_0.05O_3-δ(SCTN)阴极具有极大的电极电导率和氧渗透率以及稳定的相的结构。为了提高阴极和电解质之间的热匹配性和三相界面长度在阴极材料SCTN中加入不同质量的电解质Sm_0.075Nd_0.075Ce_0.85O_2-δ(SNDC)粉末制成复合阴极,并对复合阴极材料SCTN-SNDC作为SOFC的阴极的可行性和电化学性能进行研究。论文采用了固相法制备SCTN粉体,通过甘氨酸--硝酸盐法制备SNDC粉体,再用机械混合的方法制成了不同质量比的SCTN-xWt.%SNDC(x=0,10,20,30,40,50)复合阴极。并XRD测试结果表...

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 燃料电池简介
    1.3 固体氧化物燃料电池(SOFC)的概述
        1.3.1 SOFC的工作原理
        1.3.2 固体氧化物燃料电池优点
        1.3.3 固体氧化物燃料电池的结构类型
    1.4 SOFC的关键材料
        1.4.1 电解质材料
        1.4.2 阳极材料
        1.4.3 阴极材料
    1.5 SOFC阴极材料的发展现状和趋势
    1.6 本论文的研究意义及内容
        1.6.1 论文研究意义
        1.6.2 本文研究内容
第二章 SrCo_0.8Ti_0.15Nb_0.05O_3-δ-SNDC复合阴极材料的制备与表征方法
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料与仪器
        2.2.2 样品的合成
            2.2.2.1 SCTN阴极粉体的制备
            2.2.2.2 SNDC电解质基片的制备
            2.2.2.3 SNDC电解质粉体的制备
            2.2.2.4 Ni_0.9Cu_0.1O_x阳极粉体的制备
            2.2.2.5 Ni_0.9Cu_0.1O_x-SNDC复合阳极的制备
            2.2.2.6 SCTN-SNDC复合阴极的的制备
            2.2.2.7 SCTN-SNDC复合阴极对称半电池的制备
            2.2.2.8 SCTN-SNDC复合阴极单电池的制备
        2.2.3 样品的表征方法
            2.2.3.1 物相分析
            2.2.3.2 交流阻抗谱测试
            2.2.3.3 单电池性能测试
            2.2.3.4 微观形貌分析
第三章 实验数据分析与电池性能表征
    3.1 SCTN阴极与SNDC电解质材料化学相容性分析
    3.2 复合阴极SCTN-xSNDC材料的交流阻抗分析
    3.3 SCTN-SNDC复合阴极材料的微观结构
    3.4 Ni_0.9Cu_0.1O_x-SNDC/SNDC/SCTN-30%SNDC单电池的性能测试
        3.4.1 单电池的输出性能
        3.4.2 单电池的交流阻抗谱测试
        3.4.3 单电池的微观结构
        3.4.4 单电池的长期稳定性测试
第四章 结论与展望
参考文献
致谢



本文编号：3966406