低溫固體氧化物燃料電池復(fù)合電解質(zhì)和陰極材料的研究.pdf

1、作為一種高效的能源轉(zhuǎn)換裝置，固體氧化物燃料電池（SOFC）因具有高效率、環(huán)境友好和燃料靈活等優(yōu)點得到廣泛關(guān)注。然而較高的操作溫度限制了它的應(yīng)用，因此降低操作溫度成為一個研究熱點。而操作溫度的降低給電解質(zhì)的電導(dǎo)率和電極催化活性提出了新的要求。針對這一問題，本文分別研究了碳酸鹽含量對Sm0.2Ce0.8O1.9（SDC）-碳酸鹽復(fù)合電解質(zhì)的影響、以及Ag含量對Pr2NiO4(PNO)-Ag復(fù)合陰極的影響。
　　采用共沉淀法制備SDC，

2、與不同含量的(Li/Na)2CO3（Li:Na（摩爾比）=52:48）固相復(fù)合，分別制備得到了碳酸鹽含量為1~40 wt％的復(fù)合電解質(zhì)材料。碳酸鹽的加入能夠有效提升材料電導(dǎo)率、抑制SDC顆粒的長大并且降低材料的燒結(jié)溫度。其中含20 wt%碳酸鹽的復(fù)合材料表現(xiàn)出最優(yōu)的微觀形貌、電導(dǎo)率（575℃下0.51 S cm-1）和功率輸出性能。以其為電解質(zhì)的單電池在600℃下最大功率密度接近700 mW cm-2。
　　采用共沉淀法制備Pr2

3、NiO4（PNO）前驅(qū)體，調(diào)控不同的煅燒工藝（1000℃(3 h)、1000℃(5 h)、1200℃(5 h)）制備了系列的PNO樣品，只有在1200℃煅燒5 h才能獲得K2NiF4晶型的PNO。分別采用浸漬法、固相法和冷凍干燥法制備PNO-Ag復(fù)合材料，其中浸漬法制備的材料顆粒最小、團聚最少、Ag顆粒分布最均勻并且將其用作電極材料組裝的對稱電池表現(xiàn)出最小的極化面阻抗（ASR）（1.24Ωcm2，600 C）。另外，研究了Ag含量對陰極