laco0.6ni0.4o3-δ作为中温固体氧化物燃料电池阴极接触材料的研究

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1、分类号学号M201170743学校代码10487密级硕士学位论文LaCo0.6Ni0.4O3-δ作为中温固体氧化物燃料电池阴极接触材料的研究学位申请人：李道广学科专业：材料学指导教师：蒲健教授答辩日期：2014年1月13日万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringEvaluatingofLaCo0.6Ni0.4O3-δcathodecontactmaterialforinter

2、mediatetemperaturesolidoxidefuelcellsCandidate:LiDaoguangMajor:MaterialScienceSupervisor:Prof.PuJianHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan,Hubei,430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体

3、已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上

4、方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要本文以LaCo0.6Ni0.4O3-δ(LCN)作为阴极接触材料（CCM），研究了其一系列性能。制备LCN时以聚乙烯醇（PVA）为高聚物，通过高聚物诱捕法得到了LCN前驱体，将前驱体分别在800°C及1100°C下煅烧3h，得到试验所需粉体。XRD分析表明，高聚物诱捕法制备的LCN具有纯净的晶相。LCN的物理性能及电化学性能也被测试-1和表征，其导电率在400°C时达到了1420Scm，在800°C下电导率

5、也也有1300S-1cm，高于LSM及LNF等许多常见的钙钛矿型阴极接触材料。实验中连接体采用SUS430铁素体不锈钢，经砂纸打磨后的SUS430分为两组，一组在800°C空气中氧化6天，另一组不做任何处理。将两种不同温度下制备的LCN阴极接触材料和经过不同预处理的SUS430连接体正交组合，并进行面比电阻（ASR）的测试。结果表明，以800°C制备的LCN为CCM和以预氧化后的SUS430作为连接体的组合表现出最2优的性能，其ASR值很快稳定并且在200h测试结束后为112mΩcm，是所有组合中最低的。LCN粉

6、体的煅烧温度以及连接体的预处理情况被认为是影响ASR值得最重要因素。800°C以及1100°C下制备的LCN也被用于实际的单片固体氧化物燃料电池测-2试中，以两者为CCM的单电池均表现出良好的性能，在937.5mAcm的放电电流-2密度下，功率密度超过了530mWcm，表明LCN作为CCM是可行的。本文还尝试将玻璃质量分数为10%的玻璃LCN复合物作为阴极接触材料，并测试了其ASR性能。XRD分析表明玻璃与LCN的反应极其有限，在LCN中加入玻璃也有助于缓释测试条件下产生的应力，使LCN颗粒之间以及LCN与连接体

7、间能够调试到合适的接触环境，减少接触电阻。以玻璃LCN复合物为CCM及以未预处理2的SUS430为连接体的组合呈现最优性能，200h测试结束时，其ASR值93mΩcm。玻璃的加入改善了接触性能，如何获得性能更优的玻璃LCN复合物，还需进一步研究。关键词：固体氧化物燃料电池；阴极接触材料；LCN；预处理；煅烧；玻璃I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractLaCo0.6Ni0.4O3-δ(LCN)ascathodecontactmaterial(CCM)forapplicationinsolidoxidef

8、uelcell(SOFC)isstudiedinthispaper.LCNispreparedthroughthepolymericstericentrapmentprecursorroutewithpolyvinylalcohol(PVA)astheentrapmentagentandthencalcinedat800°Cand1100°Cfor3hrespective