目录 

第 1 章  绪论  1 

1.1 引言.... 1 

1.2 固体氧化物燃料电池（SOFCs）的简述  .... 1 

1.2.1  固体氧化物燃料电池的结构与工作原理.. 1 

1.2.2  构成固体氧化物燃料电池的材料.... 3 

1.3  质子导体固体氧化物燃料电池（PCFC）  .. 3 

1.3.1 PCFC的工作原理   3 

1.3.2 质子导体燃料电池优势和发展... 4 

1.3.3 质子导体的传导机制.... 6 

1.4 ABO3 型质子导体燃料电池的几种制备方法  ... 8 

1.4.1  固相反应烧结法（SSRS）  .... 8 

1.4.2  溶胶—凝胶法. 9 

1.5  研究目的与意义.... 9 

第 2 章  实验设备及测试方法  11 

2.1 实验设备.... 11 

2.2 实验材料.... 11 

2.3 实验测试方法. 12 

2.3.1 X 射线衍射测试（XRD）  .... 12 

2.3.2  扫᧿电镜测试.... 13 

2.3.3 交流阻抗谱测试(EIS)  . 14 

第 3 章  复合阴极制备及其表征 . 16 

3.1 阴极骨架制备及表征.... 16 

3.1.1 BaCe0.7In0.2Gd0.1O3 (BCIGO721)粉末制备  .... 16 

3.1.2 BCIGO721与 La4Ni3O10 混合烧结物表征  .... 17 

3.1.3 阴极骨架制备.... 18 

3.2 阴极材料BaCo0.4Fe0.4Zr0.1Y0.1O3-δ的制备  .. 18 

3.3 BaCo0.4Fe0.4Zr0.1Y0.1O3-δ / BaCe0.7In0.2Gd0.1O3 制备及其表征  ... 19 

3.3.1 复合阴极制备.... 19 

3.3.2 复合阴极表征.... 20 

3.3.3 复合阴极电学性能. 22 

结论 .. 25 

致谢 .. 26 

参考文献 .... 27 
第1章 绪论 1.1 引言 人类的生存受环境污染和能源危机问题的严重威胁，所以研发出经济环保型的新能源是人类必须要完成的使命。固体氧化物燃料电池比较环保，性能也优越，所以受到该领域的青睐，各个国家正在尽力开发该种电池。 固体氧化物燃料电池[1]（SOFC）作为一种具有高效，低污染及其可持续发展等优势的新型的化学能源，成为研究领域的热点。SOFC是一种固态电化学装置，在高温下（大于1000oC）可以直接将化学能转换为电能，并使用氢或碳氢作为燃料，它作为燃料具有高效率、  高功率密度、  低排放和优异的燃油灵活性。 随着人类物质文明的发展，有些能源危机已经慢慢出现端倪。但是发展离不开能源，尤其是像中国这样正在不断崛起的发展中国家，对能源的需求逐渐增大。这便要求我们使用节能环保的方法去推动发展。 作为一种新型的发电装置，燃料电池由于其结构的特殊性，具备优点有：第一，电池直接进行发电，它不受卡诺循环的限制，效率比较高源[自-优尔^`论/文'网·www.youerw.com 。第二，部分负载效率高，对负载变化响应效率高。第三，燃料电池不会排出有害物质，噪音相对来说较少，环保且安全可靠性高。第四，操作过程比较简单，建设周期小。
1.2 固体氧化物燃料电池（SOFCs）的简述 1.2.1 固体氧化物燃料电池的结构与工作原理 固体氧化物燃料电池单体主要是由电解质、阳极或燃料极、阴极或空气极和连接体或双极板组成。 固体氧化物燃料电池发电原理与水电解装置工作时的逆反应相似，在阳极会发生氧化反应，阴极发生还原反应，两极有催化剂，使反应速率ᨀ高。 电池的各个组成部分的稳定性一定要好，稳定性包括化学性能稳定、晶体结构稳定、外观的大小稳定等等；还要求电导率和热膨胀系数比较优良，阴极和电解质之间符合化学相容性。燃料电池的阴极和阳极之间隔着电解质部分，阴极发生氧还原反应，生成的氧离子在电解质中反应生成水。固体氧化物燃料电池的阴极和阳极发生的化学反应分别是：