過(guò)渡金屬氧化物-SDC基ILTSOFC陽(yáng)極材料的制備及性能研究.pdf

1、傳統(tǒng)的固體氧化物燃料電池(Solid Oxide fuel cells,SOFCs),工作溫度通常在800～1000℃之間,在提高電解質(zhì)離子電導(dǎo)率的同時(shí),卻導(dǎo)致了電池關(guān)鍵材料的選擇、制備上的困難以及成本的居高不下.另外,在直接碳?xì)淙剂蟂OFC中,燃料不經(jīng)過(guò)附加重整器的重整而直接使用,可使系統(tǒng)簡(jiǎn)化并為其用作移動(dòng)式電源帶來(lái)了希望；但使用碳?xì)淙剂蠒r(shí),操作過(guò)程中有炭沉積在陽(yáng)極上,導(dǎo)致電池性能下降.因此,開發(fā)中低溫區(qū)(400～750℃)的新型電解

2、質(zhì)以及與之相匹配的電極材料成為燃料電池發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題. 本論文圍繞中低溫條件下的新型陽(yáng)極材料開展了以下一些研究工作: 1、采用硝酸鹽/檸檬酸凝膠燃燒法制備CuO、NiO、CoO及氧化釤摻雜的氧化鈰(SDC)等氧化物材料,考察了檸檬酸用量、凝膠燃燒溫度等對(duì)氧化物材料的粒度、催化活性的影響,并選定檸檬酸與硝酸鹽的摩爾比(c/n)為1～2、凝膠的燃燒溫度為480～600℃,所得氧化物的粒度在微米級(jí)、具備較高的催化活性；

3、 2、結(jié)合機(jī)械研磨法制備各種復(fù)合材料,并采用共壓法制備成單電池,通過(guò)考察電池的輸出功率密度來(lái)直接評(píng)價(jià)材料的性能,最終選擇CuO、NiO、CoO-SDC復(fù)合氧化物(MO-SDC)作為陽(yáng)極材料并對(duì)其制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化； 3、在MO-SDC材料中添加具備良好電子電導(dǎo)性和高溫抗氧化性能的炭材料(活性炭、炭黑、中間相炭微球或天然石墨等)來(lái)改善MO-SDC的電導(dǎo)性能,達(dá)到了良好的效果,發(fā)現(xiàn):添加7 vol.﹪天然石墨的MO-SDC陽(yáng)極材料,