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固体氧化物燃料电池阳极材料Ni-SDC和Cu-SDC的制备及性能研究

作　者: 齐丽晶
导　师: 刘晓梅
学　校: 吉林大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 固体氧化物燃料电池阳极 Ni-SDC Cu-SDC Cu-CeO2-SDC Cu-Ni-CeO2-SDC Cu-Co -CeO2-SDC
分类号: TM911.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 209次
引　用: 3次
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内容摘要

本文通过对中温固体氧化物燃料电池（IT-SOFC）阳极材料Ni-SDC和Cu-SDC的合成和电化学性能的测试,研究了微结构及材料组分对阳极性能的影响。利用溶胶-凝胶（Sol-Gel）法合成了NiO,SDC阳极材料。分别在400℃,600℃,800℃预烧结,再用机械混合法按照质量比NiO:SDC=65:35制备了Ni-SDC复合阳极,测量并比较了样品的电化学性能。结果表明,用在400℃预烧的粉末制备的复合阳极,由于晶粒尺寸较小,促进了粒子间的接触,增加了三相界面,电化学性能最好。600℃时,电导率为4155Scm-1。电流密度为1.5Acm-2时,复合阳极过电位是0.12V。利用甘氨酸-硝酸盐（GNP）法按质量比Cu:SDC=0.5:0.5,Cu:CeO₂:SDC=0.4:0.1:0.5制备了Cu-SDC,Cu-CeO₂-SDC复合阳极,测试并比较了样品的电化学性能。结果表明在Cu-SDC阳极中加入CeO2,电极过电位下降,电池输出功率提高。在此基础上按质量比Cu:Ni :CeO₂:SDC=0.2:0.2:0.1:0.5,Cu:Co :CeO₂:SDC=0.2:0.2:0.1:0.5制备了Cu-Ni -CeO2-SDC,Cu-Co-CeO₂-SDC复合阳极并对其电化学性能进行了测试,结果表明在Cu基阳极中加入一种具有高催化活性的金属镍或钴,阳极表现了很好的催化活性,提高了电池的电化学性能。

全文目录

提要  4-7
第一章引言  7-21
  1.1 燃料电池简介  7-8
  1.2 固体氧化物燃料电池工作原理及特点  8-12
  1.3 固体氧化物燃料电池的组件及性能要求  12-19
  1.4 本文的主要工作和研究目的  19-21
第二章样品的制备方法及测试手段  21-30
  2.1 实验仪器  21-22
  2.2 实验方法  22-24
  2.3 测试手段和表征方法  24-30
第三章微结构对NI-SDC阳极性能影响的研究  30-46
  3.1 引言  30-31
  3.2 阳极材料的合成及电极的制备  31-32
  3.3 物性测试及性能研究  32-45
  3.4 本章小结  45-46
第四章 CU基阳极材料的制备及性能研究  46-66
  4.1 引言  46-47
  4.2 CU－SDC ，CU－CEO_2-SDC阳极材料的制备及性能研究  47-56
  4.3 CU-NI-CE02-SDC，CU-CO-CEO_2-SDC阳极材料的制备及性能研究  56-65
  4.4 本章小结  65-66
第五章结论与展望  66-69
  5.1 结论  66-68
  5.2 展望  68-69
参考文献  69-74
摘要  74-77
ABSTRACT  77-81
致谢  81

固体氧化物燃料电池阳极材料Ni-SDC和Cu-SDC的制备及性能研究

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