- 上一篇：剧烈塑性变形制备一种纳米晶高熵合金结构热稳定性及退火动力学研究
- 下一篇：基于近常压光电子能谱的石墨烯金属相互作用研究
1引言1
1.1燃料电池简介.1
1.2固体氧化物燃料电池(SOFC).1
1.2.1SOFC特点及工作原理.1
1.2.2SOFC组件特点及要求.2
1.3固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极材料.3
1.3.1SOFC阴极材料分类.3
1.3.2ABO3钙钛矿型阴极材料4
1.3.3阴极材料：LaNi0.6Fe0.4O3-δ4
1.3.4纳米粒子浸渍法修饰阴极5
2实验6
2.1实验原料.6
2.3.1阴极材料的制备7
2.3.2电解质材料SDC的制备8
2.3.3半电池的制备8
2.4纳米粒子的浸渍.9
2.4.1浸渍溶剂的选择9
2.4.2溶液浸渍方法10
2.4.3单电池的制备10
2.5表征方法与性能测试.11
2.5.1润湿角测量11
2.5.2X射线衍射分析11
2.5.3SEM（扫描电子显微镜）分析11
2.5.4热重差热分析11
2.5.5阴极电化学性能测试12
2.5.6热震性，长期稳定性能测量12
2.5.7单电池性能测量12
3结果与讨论13
3.1浸渍方案的选择.13
3.2热重、差热分析.13
3.3浸渍对半电池性能的影响.15
3.3.1LNF的XRD及阻抗分析.16
3.3.2通过XRD、SEM分析LNF@BSC结构.16
3.3.3SC（withPVP）浸渍的电化学影响20
3.3.4BSC&Pr6O11（withPVP）的电化学影响21
3.3.5BSC（withPVP）浸渍的电化学影响.22
3.4长期稳定性以及热震性能的表征.24
3.5单电池性能表征.26
结论28
致谢29
参考文献30
1 引言能源作为人类生活生产必备，其量与质直接影响了整个人类历史进程的前进速率。而储备能源是有限的，再生能源不是无穷无尽的，在使用其同时，我们不得不寻找新能源。伴随寻找新型能源的步伐，我们也逐渐开始追求高的能量转换率，同时研发环境友好的新能源技术。1.1 燃料电池简介燃料电池克服了卡诺热机循环的局限性，它直接利用燃料化学能，并将之转换为电能，燃料提供发电的动力。有如下几个特点[1]：1.相对高的能量转换效率；2.环境友好性；3.安静；4.可靠性高。燃料电池的分类方法有很多种，根据其使用的电解质类型，可分为以下优尔类[2]：(1)固体氧化物燃料电池(SOFC)，(2)磷酸燃料电池(PAFC)，(3)质子交换膜燃料电池(PEMFC)，(4)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)，(5)直接甲醇燃料电池(DMFC)，(6)碱性燃料电池(AFC)。本论文主要研究的是纳米粒子对于 SOFC 阴极材料的修饰。1.2 固体氧化物燃料电池(SOFC)1.2.1 SOFC特点及工作原理固体氧化物燃料电池(SOFC)，即陶瓷膜燃料电池，其功率大，用途广，是一种民用电池。固体氧化物燃料电池具有以下独特的优点[3]：1.燃料利用率高；2发电效率高，能量密度大；3.相较于别的燃料电池，SOFC 不需要添加贵金属作催化手段；4.固体电解质，防治污染问题以及泄漏问题；5.工作时所放出的多余热量可以进行二次利用。简言之，燃料电池更像是一个发电机，只要输入来源源源不断，它就能反馈出电能源。固体电解质离子对于 SOFC 的工作温度产生着较大影响，SOFC 的研发初期，反应温度一般都会控制在1100℃。高温可以减少电池本身的极化损失，同时能够提升 SOFC 的活性。然而SOFC 在高温条件下长期工作，会导致其部件老化，结构长大团聚，减少氧通道，相间生成绝缘区，使整体性能下降，使用寿命减少。那么，如果我们将 SOFC 的工作条件转向中低温，可以发现实际上中低温有利于 SOFC 的反应进行，也能够解决 SOFC 在高温条件下不易装配的劣势，减缓电池老化等。但是伴随温度的降低的一系列优势，不可忽视的是在中低温时，电极活性明显下降，这一点是不容忽视的制约条件。因此，现在的 SOFC 的研发走在寻求高催化活性伴随工作温度中低温化的道路上[4-6]。