鈦酸鹽基復(fù)合陰極制備及高溫電解研究.pdf

1、Ni復(fù)合電極是固體氧化物燃料電池陽極目前應(yīng)用最廣泛的陽極材料，但是在作為固體氧化物電解池的陰極時，需要通入一定濃度的還原性氣體來保持還原態(tài)。為了解決這一問題，本論文嘗試設(shè)計了三種應(yīng)對方案。首先，用A位缺陷B位摻雜(Sr0.94)0.9(Ti0.9Nb0.1)0.9Ni0.1O3作為電解池陰極材料電解水蒸汽，用XRD、TEM、SEM、EDS、TGA和XPS表征證明鎳納米顆粒在Sr0.94Ti0.9Nb0.1 O3脫溶和嵌入完全是可逆的。在

2、5％H2O/H2/Ar和5％H2O/Ar氣氛下800℃條件下電解水蒸汽，(Sr0.94)0.9(Ti0.9Nb0.1)0.9Ni0.1O3電流效率要比Sr0.94Ti0.9Nb0.1O3提高了20％,這是鎳納米催化劑和氧化還原穩(wěn)定基體材料共同作用的結(jié)果。
　　其次，在氧化還原穩(wěn)定的La0.2Sr0.8TiO3基體材料上摻雜具有電催化活性的鈧元素，增強(qiáng)二氧化碳電解的催化性能，系統(tǒng)調(diào)查了La0.2Sr0.8Ti1-xScxO(x=0、

3、0.05、0.1、0.15)結(jié)構(gòu)、電子電導(dǎo)率以及離子電導(dǎo)率，電子電導(dǎo)率隨著鈧摻雜濃度增加而減小，離子電導(dǎo)率隨著鈧濃度的增加而增加，對稱電池的極化電阻也是隨著鈧摻雜濃度的增加而減小。在800℃下電解二氧化碳，法拉第電流效率要比增加了20％，摻雜鈧元素產(chǎn)生了氧空位，增加二氧化碳，降低了氧遷移能。
　　最后，可逆相變鈦鐵礦型材料鈦酸鎳作為電解池的陰極，來提高了高溫電解二氧化碳的電催化活性，通過在陶瓷基體上原位生長鎳納米催化劑，來高效電解