固體氧化物燃料電池梯度陰極及復合電解質的研究.pdf

1、固體氧化物燃料電池(solid oxide fuel cell,SOFC),在將氫燃料的化學能轉化為電能的電化學過程中,是一種最為有效的設備,具有高功率密度、低排放等優(yōu)點。SOFC分為氧離子電導SOFC(SOFC-O)、質子電導SOFC(SOFC-H)及混合電導SOFC。本文針對SOFC的一個研究方向中低溫化,對SOFC-O的梯度化陰極以及SOFC-H的復合電解質進行了研究。
　　 (1)SOFC.0梯度化陰極的研究
　　

2、 在中低溫條件下電解質薄膜化后,影響電池效率的主要因素是電極的催化活性和極化損失。由于降低SOFC的工作溫度會使電池的陰極極化電阻迅速增大,因此必須降低陰極極化電阻來確保SOFC在中低溫條件下獲得理想的電化學性能。為了降低電極極化電阻,本文采用離子和電子混合電導的電極材料(SSC.SDC)及優(yōu)化電極微觀結構,即制備功能梯度多層陰極。
　　 結果表明,復合漿料旋涂結合熱處理可以有效地在基板表面制備出復合陰極層,且制備的陰極層與基

3、板結合良好;通過使用氨基乙酸法和固相合成法制備的粉末,實現(xiàn)了陰極中晶粒尺度的調控;通過控制漿料中SSC和SDC相對含量獲得了組分梯度;控制造孔劑含量有效地實現(xiàn)孔隙度的調控,從而獲得在中低溫SOFC中具有良好應用價值的梯度陰極。
　　 (2)SOFC－H復合電解質的研究
　　 采用質子電導電解質是中低溫SOFC發(fā)展的一個趨勢。本文對用于質子交換膜燃料電池的質子電導玻璃與常規(guī)的陶瓷基質子電導材料進行復合,以綜合利用兩者分別在