固体氧化物燃料电池双相电极材料制备和电学性能的研究

《固体氧化物燃料电池双相电极材料制备和电学性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码：10406分类号：TQ150.1学号：100430105008南昌航空大学硕士学位论文（专业学位研究生）固体氧化物燃料电池双相电极材料制备与电学性能的研究硕士研究生：王金玲导师：张国光教授申请学位级别：硕士学科、专业：材料工程所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2012年12月授予学位单位：南昌航空大学PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cnPreparationandelectricpropertiesstudyondualphaseelectrodematerialsfor

2、solidoxidefuelcellADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnMaterialsProcessingEngineeringbyWangJinlingUndertheSupervisionofProf.ZhangGuoguangSchoolofMaterialScienceandEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaDecember.2012PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprin

3、t.com.cn摘要双相材料作为固体氧化物燃料电池阳极材料得到人们广泛的关注。本论文分别对NiO/La2Mo2O9、NiO/YSZ和LaSr3Fe3O10-δ/La2Mo2O9双相复合粉体的电学性能进行了探索性研究。论文第一章主要介绍了固体氧化物燃料电池的原理及研究现状。第二章主要要介绍了应用到的试验方法。第三章采用化学沉淀法制备了NiO/La2Mo2O9(简记为N/L)双相材料，并研究了其电学性能。介电研究结果表明体积比为2:8的N/L样品在848K附近出现由αLa2Mo2O9→βLa2Mo2O9相变导致的介电损耗峰，在633K附近出现与La

4、2Mo2O9相中的氧短程扩散有关的损耗峰，其介电活化能为1.01eV，在440K附近出现NiO样品的损耗峰。体积比为4:6的N/L样品介电弛豫谱中在480K和823K附近出现NiO相变和La2Mo2O9相变有关的损耗峰。在500-820K温度范围内出现三个介电损耗峰，第一个峰与La2Mo2O9相中的O(1)↔O(2)氧的短程扩散有关，其介电活化能为1.45±0.10eV。第二个与第三个损耗峰的峰温与测试频率之间没有明显的弛豫性质。第四章研究了双相试样LaSr3Fe3O10-δ/La2Mo2O9(简记为LSFO/LMO)的化学相容性、电导率、介电

5、弛豫行为。固相法制备的LSFO/LMO的化学相容性经XRD表征确定700℃保温3h，LSFO与LMO未发生反应,800℃保温3h的样品出现了少量杂相。双相材料的电导率，随着LSFO体积比的增大而增大。LSFO:LMO=2:8样品在800K附近出现由αLa2Mo2O9→βLa2Mo2O9相变所产生的损耗峰，在600K附近出现与La2Mo2O9相中的氧短程扩散有关的损耗峰，其介电活化能为1.53eV。采用恒压电泳沉积法在La2Mo2O9支撑体上制备了LaSr3Fe3O10-δ/La2Mo2O9薄膜。对电泳沉积工艺的研究表明电压为20V时沉积三分钟的

6、薄膜质量最好，其厚度约为30μm，且薄膜与支撑体之间结合性良好。通过对LSFO/LMO‖LMO半电池的交流阻抗谱测试，其阻抗谱曲线是由四个半圆弧构成的，通过拟合结果表明随着温度的升高电池的欧姆电阻也随着降低，极化电阻也随着降低。第五章通过Zeta电位测量，确定了电泳沉积制备NiO/YSZ薄膜所用悬浮液的最佳组成为250mL蒸馏水+5gNiO/YSZ复合粉体+6mL十二烷基苯磺酸钠表面活性剂。采用恒压电泳沉积法在YSZ支撑体上制备了NiO/YSZ薄膜。对电泳沉积工艺的研究表明电压为20V时沉积三分钟的薄膜质量最好，其厚度约为20μm，IPDF文件

7、使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn南昌航空大学硕士学位论文摘要且薄膜与支撑体之间结合性良好。通过对NiO/YSZ‖YSZ半电池的交流阻抗谱测试，其阻抗谱曲线是由一条拖着长尾巴的三个半圆弧构成的，通过拟合结果表明随着温度的升高电池的欧姆电阻也随着降低，极化电阻也随着降低。关键词：双相材料，介电弛豫，阻抗谱，Zeta电位，电泳沉积IIPDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn南昌航空大学硕士学位论文AbstractAbstractAsanode

8、materialsofsolid-oxidefuelcell,dualphasematerialshavegainedwidelyattentiono