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《SOFC用镓酸镧基固体电解质的制备及其性能研究》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、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要稼酸斓基固体电解质是目前研究比较广泛的中温型固体电解质，本课题一方面通过传统的固相反应法制备稼酸悯纯相粉体，并讨论工艺参数;另外为了实现稼酸悯电解质薄膜化，采用凝胶自燃烧法制备粉体，希望得到粒度更小，性能优越的粉体。本文采用固相反应法在1250℃下预烧15h，再在1500℃下缎烧24h，得到平均粒径为1pm纯相LSGM粉体;采用凝胶自燃烧法在1450℃下直接缎烧10h也可以得到纯相LSGM粉体，但是粒径仅有150nm，更有利于薄膜化在嫁酸铺基固体氧化物燃料电池中的应用。两种粉体分别在25MPa下压片之后，前者在1500℃
2、下烧结16h之后可以得到相对密度为99%的陶瓷，而且测试其800℃下的电导率可以达到0.12S"cm-1;而后者1400℃下烧结4h之后得到的陶瓷相对密度为89.4%,800℃下电导率为0.03S-cm-1.以固相反应法制备的粉体所烧结的陶瓷为基体，以Pro.ssro,2Fe03为阴极材料，Pt为阳极材料组装模拟电池，800℃下开路电压为1.136V，己经接近理论开路电压(1.2V):工作电流密度最大为0.045A"cm'2，最大功率密度为0.011w,cm2，达到最大功率密度时的电流密度为0.02A"cm-2。通过测试阴极极化曲线，分析了电极极化与消耗
3、在电解质上的欧姆压降的关系，发现影响电池性能的主要原因是阳极极化.实验结果表明，Sr,Mg掺杂嫁酸斓作为固体氧化物燃料电池电解质，800℃时的电导率与YSZ电解质在1000℃时相当，降低了电池的工作温度，但是与YSZ电解质相比较，稼酸钢基电解质的力学性能稍差，因此提高稼酸悯基固体电解质的力学性能以及薄膜化是今后研究的主要方向。关键词固体氧化物燃料电池;稼酸钥;固相反应法;凝胶自燃烧法哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInthepresentstudy,Sr-andMg-dopedLaGa03wasresearchedextensivelyas
4、theintermediatetemperatureelectrolyte.Inthispaper,Sr-andMg-dopedLaGa03(LSGM)waspreparedbymethodofsolid-statereactionandgelauto-combustion,separately.Calcinedunder1500'Cfor24h,wegotthepowderwithaveragegrainradiusabout1umbymethodofsolid-statereaction.ButtheLSGMpowderunder1400'Cfor1
5、0hbymethodofgelauto-combustion,hadaparticlesizeof150nm,whichbenefittothinfilmtechnologyinLaGa03-basedsolidoxidefuelcell.Twokindsofpowderwerepressedat25MPa.Theformersinteredunder15000Cfor16h,yieldinga99%densesample,withconductivity0.12S"cm-1at8000C.Thelaterwassinteredunder1450'Cfo
6、r4h,therelativedensitywasonly89.4%,andconductivity0.03S"cm'lat800'C.Singlefuelcellwasassembledwithceramicelectrolytesinteredfrompowderpreparedbysolid-statereactionmethod,withPro.8Sro.2FeO3cathodeandPtanode.Theresultsshowedthatopen-circuitvoltagewas1.136Vat8000C,peakcurrentdensity
7、was0.045A·cm-2andthemaximumpoweroutputwas0.011W*cm-'.Internalresistanceofthefuelcellwasanalyzedbytestingcathodeoverpotential.Theresultsshowedanodeoverpotentialafectseriouslyinternalresistanceofthefuelcell.LaGa03-basedelectrolytehasthesameconductivityat8000CwithYSZat10000C.Inspite
8、ofwithhighconductivityandloweroperatingt
