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文檔簡(jiǎn)介
1、人類社會(huì)的快速發(fā)展和大量化石能源消耗,已導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。因此,發(fā)展高效、清潔的新能源技術(shù),在滿足人們對(duì)電能需求的同時(shí),要減輕或避免對(duì)環(huán)境的影響,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,是世界各國(guó)的共同目標(biāo)。固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cells,SOFCs),以氫為燃料,實(shí)現(xiàn)零污染排放,而且效率高(60%-80%)。
目前SOFCs技術(shù),單電池結(jié)構(gòu)廣泛采用電極支撐設(shè)計(jì)。電極支撐設(shè)計(jì)單電池,由于電解質(zhì)的薄膜化,電池的操作溫
2、度可顯著降低(500-650℃),從而降低成本(電池堆使用低成本的金屬連接材料),并提高電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和使用壽命。對(duì)于電極支撐的單電池,進(jìn)一步提高電池性能,除電池材料外,最關(guān)鍵的問(wèn)題是優(yōu)化電池結(jié)構(gòu),尤其是支撐體電極的孔結(jié)構(gòu)(降低濃差極化),以及發(fā)展低成本的電池制備技術(shù)。
本論文研究采用現(xiàn)有電池材料,重點(diǎn)研究開放、直孔陽(yáng)極支撐體平板型及微管SOFC單電池制備技術(shù),以及電池的性能。
論文第一章首先介紹了SOFC的工作原
3、理,關(guān)鍵材料,SOFCs技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)和存在的問(wèn)題,以及本論文的研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)。
第二章著重研究采用相轉(zhuǎn)化流延技術(shù),制備開放、直孔陽(yáng)極支撐體平板型的Ni-YSZ|YSZ|YSZ-LSM單電池(YSZ=Zr0.8Y0.2O2-δ,LSM=La0.8Sr0.2MnO3-δ),以及單電池以H2-3%H2O為燃料和環(huán)境空氣為氧化劑的電輸出性能。研究采用相轉(zhuǎn)化流延技術(shù)制備開放、直孔結(jié)構(gòu)的NiO-YSZ陽(yáng)極支撐體,漿料涂敷(dip-
4、coating)制備YSZ致密電解質(zhì)層,絲網(wǎng)印刷(screen printing/ brush-printing)制備LSM-YSZ多孔陰極。
第三章研究采用相轉(zhuǎn)化擠出技術(shù)制備NiO-YSZ中空纖維膜陽(yáng)極支撐體,用提拉浸漬的方法制備YSZ電解質(zhì),YSZ-LSM作為雙相復(fù)合陰極,并研究了陽(yáng)極支撐中空纖維管燃料電池的電輸出性能。
第四章研究不同凝固條件對(duì)中空纖維管的微觀結(jié)構(gòu)的影響,期望獲得開放直孔結(jié)構(gòu)的中空纖維陽(yáng)極支撐體
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