低溫固體氧化物燃料電池陰極材料制備及其性能研究.pdf

1、大連海事大學(xué)博士學(xué)位論文低溫固體氧化物燃料電池陰極材料制備及其性能研究姓名：孫雪麗申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：載運(yùn)工具運(yùn)用工程指導(dǎo)教師：孫俊才20071001中文摘要大功率密度620mw／cm2，開(kāi)路電壓為1OV。說(shuō)明【Nc材料是一類很有應(yīng)用前景的低溫SOFC陰極材料。為進(jìn)一步發(fā)展新型的低溫固體氧化物燃料電池的陰極材料，探索了在高溫低氧分壓環(huán)境下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并具有金屬導(dǎo)電特性的釩酸鹽作為低溫固體氧化物燃料電池陰極材料的可行性。首次采用固相法合成

2、了smV04及其衍生物srn05Sro5V04，并對(duì)兩者組織結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明兩者均為體心四方結(jié)構(gòu)，sr對(duì)smVO。的摻雜幾乎不改變其原來(lái)的晶型和晶格尺寸。在復(fù)合電解質(zhì)GDCNLCO電解質(zhì)體系當(dāng)中，以Smv04材料為陰極，在450550℃溫度范圍內(nèi)，燃料電池的開(kāi)路電壓穩(wěn)定在O92104V之間，550℃時(shí)最大電流密度達(dá)到650mA／crn2，最大輸出功率為300mW，cnl2。而以SIIl05Sro5V04作為SOFC單電池的

3、陰極，在SDC一碳酸鹽復(fù)合電解質(zhì)體系內(nèi)，低溫電池性能并沒(méi)有提高。采用聚丙烯酸方法合成了陰極材料Ba05Sr05Coo8Feo203。(BSCF)，該材料是目前被認(rèn)為性能最好的中低溫陰極材料之一。與復(fù)合電解質(zhì)組成單電池，在500℃和450℃溫度下最大功率密度及最大短路電流密度分別為860mw／鋤2、5401mw／cm2以及2300mA／crn2和1604m舭m2。采用復(fù)合電解質(zhì)和BscF陰極材料，首次成功制備出有效活化面積為14cm2，實(shí)