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中溫固體氧化物燃料電池材料Pr 2 NiO 4+δ 和Ce 0.8 Nd 0.2 O 1.9 的制備及性能研究

發(fā)布時(shí)間:2024-07-08 20:16
  固體氧化物燃料電池(SOFCs)的商業(yè)化,使得低溫電解質(zhì)和新型陰極材料的開(kāi)發(fā)成為目前燃料電池研究的重點(diǎn)。中低溫下CeO2基電解質(zhì)因具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能而作為SOFC電解質(zhì)材料被廣泛研究。然而,CeO2基電解質(zhì)高的燒結(jié)溫度限制了SOFC的商業(yè)化。與傳統(tǒng)陰極材料相比,A2BO4型類(lèi)鈣鈦礦氧化物因具有高的氧表面交換系數(shù)和擴(kuò)散系數(shù)、與電解質(zhì)良好的熱匹配性而成為近幾年來(lái)研究的熱點(diǎn)。其中,K2NiF4結(jié)構(gòu)的Pr2NiO4因具有較高的氧催化活性而成為有希望的中溫固體氧化物燃料電池(IT-SOFCs)活性氧電極材料。本文采用溶膠凝膠法和固態(tài)混合法制備Pr2NiO4(PNO)-Ce0.8Pr0.2O1.9(PCO)復(fù)合陰極材料;溶膠凝膠法制備N(xiāo)d2O3摻雜的CeO2

【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 A2BO4型陰極
    1.2 A2BO4型復(fù)合陰極
    1.3 燒結(jié)助劑的添加對(duì)電解質(zhì)結(jié)構(gòu)和性能的影響
        1.3.1 螢石結(jié)構(gòu)電解質(zhì)
        1.3.2 鈣鈦礦結(jié)構(gòu)電解質(zhì)
    1.4 論文的選題背景和主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
    2.2 主要儀器設(shè)備
    2.3 材料制備方法
    2.4 樣品表征與測(cè)試
        2.4.1 物相結(jié)構(gòu)分析
        2.4.2 紅外光譜分析
        2.4.3 熱重分析
        2.4.4 微觀形貌分析
        2.4.5 元素組成分析
        2.4.6 N2吸附-脫附測(cè)試
        2.4.7 交流阻抗譜測(cè)試和電性能分析
        2.4.8 熱膨脹性能測(cè)試
        2.4.9 單電池性能測(cè)試
第3章 復(fù)合陰極Pr2NiO4-Ce0.8Pr0.2O1.9 的制備及電性能研究
    3.1 引言
    3.2 樣品的制備
        3.2.1 Pr2NiO4的制備
        3.2.2 Ce0.8Ln0.2O1.9(Ln= Gd,Pr)的制備
        3.2.3 Pr2NiO4-Ce0.8Pr0.2O1.9 復(fù)合陰極的制備
        3.2.4 電池組裝
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 物相分析
        3.3.2 熱重分析
        3.3.3 紅外光譜分析
        3.3.4 兼容性分析
        3.3.5 微觀結(jié)構(gòu)分析
        3.3.6 交流阻抗譜及電性能分析
        3.3.7 N2吸附-脫附分析
        3.3.8 單電池的電化學(xué)性能
        3.3.9 長(zhǎng)期穩(wěn)定性
    3.4 本章小結(jié)
第4章 Bi2O3/CoO單/雙燒結(jié)助劑摻雜對(duì)Ce0.8Nd0.2O1.9 結(jié)構(gòu)和性能的影響
    4.1 引言
    4.2 樣品制備
        4.2.1 Nd0.2Ce0.8O1.9樣品制備
        4.2.2 CoO/Bi2O3 摻雜樣品制備
        4.2.3 La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ樣品制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 相分析
        4.3.2 微觀結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 電性能分析
        4.3.4 熱膨脹
        4.3.5 兼容性
        4.3.6 氧還原活性
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果



本文編號(hào):4003819

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