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《sofc镧掺杂钛酸锶阳极材料制备及电极性能的研究》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、工学硕士学位论文SOFC镧掺杂钛酸锶阳极材料制备及电极性能的研究STUDYOFTHEPREPARATIONANDPERFORMANCEOFTHEANODEMATERIALaDOPEDSrTiO3FORSOLIDOXIDEFUELCELL常文博哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TM911.4学校代码：10213国际图书分类号：541.136密级：公开工学硕士学位论文SOFC镧掺杂钛酸锶阳极材料制备及电极性能的研究硕士研究生：常文博导师：熊岳平教授申请学位：工学硕士学科：化学工程与技术所在单位：化工学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Class
2、ifiedIndex:TM911.4U.D.C.:541.136DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYOFTHEPREPARATIONANDPERFORMANCEOFTHEANODEMATERIALaDOPEDSrTiO3FORSOLIDOXIDEFUELCELLCandidate:ChangeWenboSupervisor:Prof.XiongYuepingAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ChemicalEngineeringandTe
3、chnologyAffiliation:SchoolofChemicalEngineeringandTechnologyDateofDefence:June,2015Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要能源日益枯竭，环境污染日益严重，固体氧化物燃料电池（SOFC）—一种清洁高效的能源转换装置引起人们的广泛重视。在实用性方面，SOFC也展现出强大的发展潜力和广阔的应用市场，发展SOFC是大势所趋。阳极是SOFC的核心部件之一，基于三相界面理论，成功制备了LaxS
4、r1-xTiO3-δ(LST)纳米粉体阳极、纳米粉体基复合阳极和纳米纤维基复合阳极，研究了材料的离子电导、电子电导和电极的微观形貌对电极性能的影响。采用溶胶-凝胶法，研究制备固体氧化物燃料电池La0.3Sr0.7TiO3-δ(LST37)阳极材料。通过在LST37材料加入离子传导相Gd0.2Ce0.8O1.9(GDC)，制备了不同GDC复合量的LST37-GDC(LST37:GDC=1:0,0.8:0.2,0.6:0.4,0.4:0.6,0.2:0.8,0:1)复合电极，1000℃时，相对应LST37-GDC复合电极的极化阻抗Rp分别为13.34Ω,2.03Ω,0.95
5、Ω,0.84Ω,0.49Ω和0.15Ω。GDC的加入提高了电极的离子传导性，增大了三相界面的面积，进而提高了电极的电化学性能，即离子电导率越高，电极性能越好。基于溶胶-凝胶法制备LST37材料的工艺条件，制备了不同La掺杂量的LaxSr1-xTiO3-δ(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,分别记作LST19,LST28,LST37,LST46,LST55)阳极材料，1000℃时，相对应LST电极的极化阻抗Rp分别为23.14Ω,17.25Ω,13.79Ω,7.74Ω和21.53Ω。随着La掺杂量的增加，LST的电极性能先上升后下降，当La的摩尔掺杂量为0.4时
6、，LST的电极性能最好。结合已有研究报道的La的掺杂量对LST材料电子电导率的影响，并借助核磁的分析手段，对经过高温还原的LST材料进行NMR测试，本文研究了La的掺杂对LST电子传导性的影响规律，进而得出材料电子电导对电极性能的影响规律：材料的电子电导率越高，材料的电极性能越好。通过NMR测试，也可初步佐证La掺杂LST结构的电荷离域分布的电子传导方式，这种传导方式有助于提高材料的电子电导，很有可能是导致LST46材料在还原气氛下电化学性能最佳的关键因素。基于粉体基LST37-GDC复合电极的研究，通过静电纺丝的方法合成丝状LST37材料，通过浸渍GDC制备纤维基LS
7、T37-GDC(LST37:GDC=1:0,0.847:0.153,0.708:0.292,分别记作LST37-si-0,LST37-si-0.153,LST37-si-0.292)复合电极，同时用溶胶-凝胶法制备LST37粉体材料，并通过与GDC复合制备粉体基LST37-GDC(LST37:GDC=1:0,0.847:0.153,0.708:0.292,分别记作LST37-fen-0,LST37-fen-0.153,LST37-fen-0.292)复合电极。1000℃时，LST37-si-0,LST37--I-哈尔滨工业大学工学硕士学位
