固体氧化物燃料电池阳极制备及稳定性能研究

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1、分类号：ＴＭ９１１．４７单位代码：１０３６１安ｋ化义乂ｆ＾＿ＡＮＨＵ－方ＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ每兰一ｉｊ醜—ｉ严別觸ｆｉ豎聲舉遮飄細—＊－＇．—ｍ论文题目；固体氧化物燃料电池阳极制备及稳定性能研究作者姓名＝杨洋专业名称；工业催化导／臟：陈永红教授］；—．完成时间：２０１７年６月６日—４＇；＇；：，。女Ｌ．．：ＴＭ巾｜夺７论文编号中图分类号孙．２化口

2、密级：公开：学科分类号＿＿安徽理王大学硕去学位论文固体氧化物燃料电池阳极及长期稳定性能研巧作者姓名：杨洋专业名称：工业催化研巧方向：固体氧化物燃料电池导师姓名；陈永红教授导师单位：淮南师范学院答辩委员会主席：寺４争巧论文答辩日期：２０１７年０５月ｉｅ日安徽理工大学研究生处２０１７年０５月％日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｉｎＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＣａｔａｌｙｓｉｓＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ

3、ｏｆａｎｏｄｅｆｏｒｓｏｌｉｄｐｏｘｉｄｅｆｕｅｌｃｅｌｌｓＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＹａｎｇＹａｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＣｈｅｎＹｏｎｇｈｏｎｐｇＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｎＨｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．１６８，ＳｈｕｎｇｅｎｇＲｏａｄ，Ｈｕａｉｎａｎ，２３２００１，Ｐ．Ｒ．ＣＨＩＮＡ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及

4、取得的研究成果。据我所知了文中特别加Ｌ乂标注和致谢的地方Ｗ外，除，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一安徽理。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名占＞日期年月：苗日寸＿＿３学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，目Ｐ：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留

5、并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可１＾乂将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索Ｌ，可乂采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）＇与＾＇学位论文作者签名：巧右签字日期：＞年如月４日Ｉ＾导师签名：签字曰期：月曰＞＾〇／＾＾口＾摘要摘要固体氧化物燃料电池（ＳｏｌｉｄＯｘｉｄｅＦｕｅｌＣｅｌｌｓ，ＳＯＦＣｓ）可将燃料的化学能直一接转化为电

6、能，具有能量转化效率高、燃料适应范围广和环境友好等优点，是种市场发展前景看好的新能源技术。ＳＯＦＣ单电池由阴极、电解质和阳极Ｈ部分组成，其中阴极、电解质材料的研究己经较为充分，市场已推出相应的材料体系。在ＳＯＦＣ操作温度中低温化的发展趋势下，阳极材料的开发显得滞后，这是因为－－传统ＮｉＹＳＺ，ＮｉＳＤＣ）虽然具有优秀的电催化活性和良好ｉ基金属陶瓷阳极（Ｎ的集电性，但在使用碳氨燃料（如甲烧，天然气）时，阳极易出现积炭和硫中毒Ｎｉ。－ＹＳＺ现象，这些问题很大程度上限制了基阳极的商

7、业化进程本研究针对Ｎｉ基阳极目前面临的现状，致力于探索直接对碳氨燃料进行催化氧化，且具有良好抗积碳的新型阳极材料体系，主要内容如下：第一章简要概巧了固体氧化物燃料电池的研巧背景、工作原理和电池各组件材料及制备技术的研究现状。重点介绍了基于中低温条件下操作的发展思路，传统ＳＯＦＣｓ阳极面临的挑战及研究进展，提出本论文的研究目的和研究内容。第二章给出了本研究论文所使用的试剂，介、粉体爸成方法及样品制备技术绍了用于材料理化性能测试表征所使用的仪器设备Ｗ及操作条件。第；章探讨了传统

8、阴极候选材料Ｌａ〇Ｓｒ〇Ｆｅ〇＿ＬＳＦ）ＧＤＣ．８．２３ｓ（在引入过渡层的情况下，作为阳极材料使用的可行性。结果表明：（ｌ）ＬＳＦ在Ｈ２气氛下具有良°好的物相稳定性；（２）通过在ＬＳＦ与ＹＳＺ之间添加过渡层，７００Ｃ界面极化电阻２２由１４．５５化ｃｍ降低至４．３９化ｃｍ，表明ＧＤＣ过渡层能显著改善ＬＳＦ阳极在中低°温下的催化性能；（３）通过添加ＧＤＣ过渡层，单电池在７００Ｃ时功率密度从９０－－ｍＷ，２，２ｃｍ増加到１７４ｍＷｃｍ，性