导读:本文包含了低温陶瓷燃料电池论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:低温固体氧化物燃料电池,氧化铈-碳酸盐,混合氧离子,质子导电,LiNiO_2阴极
低温陶瓷燃料电池论文文献综述
范梁栋[1]（2012）在《低温陶瓷燃料电池氧化铈基复合电解质与电极材料研究》一文中研究指出作为一种将化学能直接转化为电能的电化学装置，固体氧化物燃料电池（SOFC）或陶瓷燃料电池（CFC）因为有较高能源利用效率、低环境影响和燃料灵活等特点受到越来越多的关注。当前SOFC发展趋势是低温操作以降低系统的成本和提高其稳定性，从而与现有的能源转换方式相竞争。然而，低温操作需要高离子导电电解质和高催化活性电极，这已经成为发展低温SOFC的挑战课题,并极大限制了其商业化进程。掺杂氧化铈-碳酸盐复合材料的开发能有效地提高离子导电率和解决单相电解质材料一些缺陷，因此成为实现SOFC商业化的新途径。本论文从氧化铈-碳酸盐复合材料出发，研究了不同掺杂氧化铈前驱体对其电化学性能的影响；发展了Pr_2NiO_4-Ag和ZnO修饰的锂化氧化镍两种用于氧化铈-碳酸盐电解质基CFC的高效阴极材料；提出分析多离子导电体系离子导电研究普适方法-修饰的Wagner直流极化法。对氧化铈-碳酸盐复合物的离子导电率、混合离子导电行为和可能的离子导电机理以及基于复合电解质与不同电极材料的单电池的电化学性能进行了详细分析与研究，以达到对掺杂氧化铈-碳酸盐复合电解质材料的进一步理解和促进这类新型电解质材料的实际应用。主要研究结果如下：不同制备方法制备的钐掺杂氧化铈-(Li/Na)_2CO_3复合电解质材料因前驱体的不同在电化学性能有较大的差异。基于纳米复合方法制备的电解质拥有最小的颗粒尺寸和最均匀的物相分布，因此获得最高的离子导电性。以纳米复合方法获得的复合电解质基CFC在600℃给出了839mW·cm~(-2)的最大功率密度。采用柠檬酸燃烧法制备的次之，固相反应法最差，但是都远远高于SDC电解质基单电池的电化学性能。Pr_2NiO_4与复合电解质在650℃以下化学兼容良好。基于Pr_2NiO_4阴极的单电池在600℃具有652mW·cm~(-2)的最大功率密度，同其它钙钛矿阴极相比提高了很多，与经典锂化氧化镍阴极材料相当。添加10wt%活性Ag催化剂的Pr_2NiO_4-Ag复合材料降低Pr_2NiO_4电极的电荷转移和质量扩散阻抗，因此进一步提高了阴极的电催化活性。期望通过改善Ag浸渍工艺和组成获得更高的电化学性能。ZnO掺杂/复合后的锂化氧化镍颗粒变小、电导率降低，但其氧还原活性提高，阴极的电催化活性和单电池的功率密度输出也有一定程度的提高。600℃时获得了859mWcm-2的最大功率密度。使用修饰后电极的单电池在5h的恒外阻放电过程中保持稳定。氧化铈-碳酸盐中的本征O~(2-)和外源H~+不同的离子传导特性导致不同的离子极化过程。采用交流阻抗谱在不同的气氛中的对欧姆阻抗的分析结果间接证实了混合的O~(2-)/H~+导电性。提出的类似Wagner直流极化证实了O~(2-)和H~+在复合电解质中的传导，该方法也可能成为研究复合材料体系中多离子导电行为的普适方法。直流极化测试结果证实复合电解质中O~(2-)电导率相对单相材料被提高了，而且H~+电导率高于O~(2-)的电导率。因此氧化铈-碳酸盐复合电解质在燃料电池气氛下的高离子导电率是混合O~(2-)/H~+导电的结果，也最终促成了低温下的高电化学性能。(本文来源于《天津大学》期刊2012-11-01）
周翠,黄建兵,张萍,高展,毛宗强[2]（2009）在《低温陶瓷燃料电池Ni-Fe-CCC复合阳极材料的制备与性能研究》一文中研究指出采用改良的固相反应法制备了n(Ni):n(Fe)分别为8:2、6:4和5:5的Ni-Fe氧化物,然后与组成为70%Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)(SDC)-30%(0.53Li/0.47Na)_2CO_3的氧化铈-碳酸盐复合物(CCC)按1:1的体积比混合作为以CCC为电解质的低温陶瓷燃料电池的复合阳极材料,并对其微结构、物相和电化学性能进行表征。结果表明:经氢气还原后该复合阳极获得良好的微结构,其中n(Ni):n(Fe)为8:2的复合阳极的孔隙分布最均匀;以氢气为燃料时,采用NiFe-CCC复合阳极和CCC电解质的单电池表现出优异的性能,其中采用n(Ni):n(Fe)为8:2的复合阳极的燃料电池性能最佳,在600℃下输出功率密度高达0.724W·cm~(-2),以甲醇为燃料时,采用该复合阳极的燃料电池在600℃下的输出功率密度达到0.387W·cm~(-2)。(本文来源于《太阳能学报》期刊2009年07期）
黄建兵[3]（2007）在《新型复合电解质低温陶瓷燃料电池的研究》一文中研究指出低温(400-600oC)陶瓷燃料电池(CFC)是近年来燃料电池领域的研究热点,具有很好的商业化前景。发展实用的低温CFC的关键在于开发高性能、低成本的材料和工艺。本文基于新型复合电解质材料,开发了与之相匹配的电极材料,探索了合适的电池制备工艺,初步设计了电池堆的结构,建立了新型复合电解质燃料电池的理论电化学模型,为进一步研究开发低温CFC打下了基础。本文从Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)-碳酸盐复合电解质着手,制备了不同组成的材料体系,研究了材料的结构与电性能。结果表明,SDC与碳酸盐形成了两相复合体系,而且其导电行为具有两个显着特征:电导跃迁温度和电导率增强效应。电导跃迁温度主要与碳酸盐类型有关,通常比碳酸盐的共熔点低20-40oC。在电导跃迁温度附近,其电导率比SDC的电导率高几倍到数十倍,电导率增强效应与不同方法制备的SDC粉体、碳酸盐含量、碳酸盐摩尔比及碳酸盐类型有关。采用冷压工艺制备了SDC-碳酸盐复合电解质单电池,考察了上述材料因素和电池结构及操作条件等对电池性能的影响。结果表明,所有SDC-碳酸盐复合电解质低温CFC均表现出良好的性能。其中,采用SDC-LiNaCO3复合电解质的氢-空燃料电池在500oC时获得的最高性能为690mWcm-2,400oC时最高输出超过300mWcm-2。首次发现,该复合电解质在燃料电池气氛中的离子导电性质随LiNaCO3的含量而改变。发展了一体化热压新工艺制备较大尺寸的单电池。该电池在500-600oC能稳定工作,500oC时以约500mWcm-2的输出稳定放电超过12h,但在475oC以下性能不稳定。设计并组装了2-3个单电池的短堆,其中叁片堆在550oC时的最大输出功率为1.55W,改进气体歧管密封有望提高其输出性能。制备了新型Ce0.8Zn0.2O1.9(ZDC)-碳酸盐复合电解质、类钙钛矿结构La2NiO4+δ(LNO)基阴极和NiO基双组分阳极,研究表明,采用这些新材料的复合电解质燃料电池适合在低温范围内工作,而且材料的匹配性良好。在离子-电子混合传导体系的基础上,结合缺陷化学理论,建立了共离子传导复合电解质燃料电池的一维电化学模型,并比较了SDC基复合电解质CFC与SDC电解质CFC的操作特性,表明新型共离子传导复合电解质CFC更有优势。(本文来源于《清华大学》期刊2007-10-01）
低温陶瓷燃料电池论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
采用改良的固相反应法制备了n(Ni):n(Fe)分别为8:2、6:4和5:5的Ni-Fe氧化物,然后与组成为70%Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)(SDC)-30%(0.53Li/0.47Na)_2CO_3的氧化铈-碳酸盐复合物(CCC)按1:1的体积比混合作为以CCC为电解质的低温陶瓷燃料电池的复合阳极材料,并对其微结构、物相和电化学性能进行表征。结果表明:经氢气还原后该复合阳极获得良好的微结构,其中n(Ni):n(Fe)为8:2的复合阳极的孔隙分布最均匀;以氢气为燃料时,采用NiFe-CCC复合阳极和CCC电解质的单电池表现出优异的性能,其中采用n(Ni):n(Fe)为8:2的复合阳极的燃料电池性能最佳,在600℃下输出功率密度高达0.724W·cm~(-2),以甲醇为燃料时,采用该复合阳极的燃料电池在600℃下的输出功率密度达到0.387W·cm~(-2)。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
低温陶瓷燃料电池论文参考文献
[1].范梁栋.低温陶瓷燃料电池氧化铈基复合电解质与电极材料研究[D].天津大学.2012
[2].周翠,黄建兵,张萍,高展,毛宗强.低温陶瓷燃料电池Ni-Fe-CCC复合阳极材料的制备与性能研究[J].太阳能学报.2009
[3].黄建兵.新型复合电解质低温陶瓷燃料电池的研究[D].清华大学.2007
标签：低温固体氧化物燃料电池; 氧化铈-碳酸盐; 混合氧离子; 质子导电; LiNiO_2阴极;