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1、南京理工大学毕业设计(论文)开题报告学生姓名：张建国学号：1016120345专业：材料科学与工程设计(论文)题目：中低温SOFC阴极LnBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+δ的电化学性能研究指导教师:丁锡锋2014年3月20日开题报告填写要求1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后
2、剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T7408—2005《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。毕业设计（论文）开题报告1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：,文献综述摘要中低温固体氧化物燃料电池（IT-SOFC）的研究成为最近的热点，但其
3、温度的下降导致其阴极材料产生一系列问题，据此本文研究了一种新型的阴极材料LnBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+δ（LBSCF，Ln=La，Sm，GD，Pr）。本文主要研究它的电化学性能，化学匹配度和稳定性等等。关键词固体氧化物燃料电池（SOFC）极化阻抗氧扩散能力功率密度引言随着工业的发展，能源需求与环境污染已然成为了当代不得不面对的问题，于是燃料电池应运而生。燃料电池是一种新型大规模、大功率、环境友好的电化学能力量转换装置孙帆，郑勇，高小龙，等，固体氧化物燃料电池电解质和电极材料的研究进展[J]，金属功能材料，2010,17（4）：75-80。作为第三代的燃
4、料电池的固体氧化物燃料电池（SOFC），发电效率更高，燃料使用广，无电解质损耗等优点，是绿色能源的典型代表，具有很好的发展前景。詹姆斯•拉米尼，安德鲁•迪克斯，燃料电池系统（朱红译，衣宝廉校）[M],北京：科学出版社，2006,5-190Steel,B,C,H,&Heinzel,A,Materialsforfuel-celltechnologies,JNature,2001,414:345-352.本文将重点对一种新型阴极材料LnBSCF进行研究。SOFC电池面临的问题固体氧化物燃料电池的工作温度为600到1000℃，目前研究的重点就是如何通过电极材料、电解质材料和连接体
5、材料的选择和性能改进达到提高电池性能，降低电池工作温度的目的卢俊彪，张重大，唐子龙，固体氧化物燃料电池的研究进展[J],稀有金属材料与工程，2005,34（8）：1177-1180.。一般SOFC通常在高温下（850-1000℃）下运行，然而高温运行的结果就是电极烧结问题，电极与电解质界面扩散和反应问题，耐高温的双机连接体和电流集成器的合金材料问题，和耐高温的密封材料等。段枣树.新型阴极材料BSCF在IT-SOFC中的应用[J].2005.克服这些问题的重要途径就是降低SOFC的工作温度。中温（600-800℃）固体氧化物燃料电池（IT-SOFC）是世界研究的重点也是SO
6、FC发展的大势所趋。SOFC温度的降低要解决以下两个问题：（1）在电解质膜的厚度高于5微米的情况下，尽可能降低其极化阻抗；（2）寻找与电解质材料相容的高性能阴极材料。有研究显示，在薄电解质的SOFC中，在500到800℃的范围内，阴极的界面电阻大约是整个电池总电阻的70%到85%。因此阴极材料的选择与性能的提高显得至关重要。在固体氧化物燃料电池中阴极发生氧还原反应，因此阴极处于高温氧气气氛中，这对阴极材料提出了很高的要求：电子电导率＞100S/cm，理论密度达到70%，孔隙率达到30%，与电解质有热膨胀性能的相容性，热和化学稳点型、高催化活性等。在SOCF中，阴极在限制电
7、池性能方面起着重要作用。朴金花,孙克宁,廖世军.钙钛矿型SOFC阴极材料的研究进展[J].电源技术,2009,33(8):725-729.IT-SOFC阴极材料的结构和理论改进方法目前IT-SOFC电极材料的主要研究方向为开发新型材料，发展现有材料的微结构，制备复合材料及梯度复合材料以及制备工艺的改进与优化。阴极材料的微结构和性能会影响SOFC的电运输性能，通过改变氧非化学计量数级缺陷因数来改进材料体系，可以提高材料的离子-电子混合电导率和阴极氧还原反应的催化活性。通过对阴极微结构的优化，可以扩大三相反应界面，扩大电化学反应区
