Er0.4Bi1.6O3/Sm0.2Ce0.8O1.9双层电解质中温固体氧化物燃料电池的制备及性能研究

来源 :内蒙古科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:as78dfg
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
固体氧化物燃料电池(SOFCs)是一种清洁高效的能源转化装置,通过电化学的方法将化学能转化为电能。降低操作温度是 SOFCs的发展趋势之一,可以使用中低温下具有较高电导率的电解质来代替传统的 YSZ电解质。然而这些电解质如 SDC、ESB的稳定性较差,如何提高其使用的稳定性具有十分重要的意义。  本论文采用溶胶凝胶法制备了SDC电解质粉体,反向滴定共沉淀法制备了ESB电解质粉体。采用干压法制备SDC固体电解质片、NiO-SDC/SDC半电池,旋转涂布法制备 ESB电解质层,丝网印刷法制备不同比例复合的 Ag-ESB阴极对称电池。通过TG-DTA测试ESB前驱粉体的处理温度,利用XRD对粉体物相进行了分析,交流阻抗技术测定对称电池的极化电阻,I-V法研究电池的开路电压和输出性能,扫描电镜对电池的形貌和结构进行观察。  ESB前驱粉体的TG-DTA分析测试可知ESB前驱粉体在500℃处理即可成相,大大降低了粉体的处理温度和时间。XRD分析所制备的粉体均已形成所需的相,并无其它杂相。对称电极的交流阻抗测试表明ESB粉体与Ag2O2的质量比为5:5时界面极化电阻最小。SEM测试表明旋转涂布法制备的ESB电解质层致密性良好,与SDC电解质具有较好的热力学匹配性。电池性能测试表明ESB电解质的引入有效阻隔了铈基电解质在还原气氛下产生的电子电导,提高了开路电压,同时 Ag-ESB复合阴极的使用有效降低了阴极与电解质界面的极化电阻,二者的综合效应提高了电池的输出功率密度。不同厚度的ESB/SDC双层电解质电池的测试结果表明,开路电压(OCV)随着SDC电解质层厚度的增加而增加。SDC厚度为40mm时双层电解质电池(40SDC16ESB)的OCV最大,500℃时达到了0.95V。值得注意的是,电解质厚度的增加导致欧姆极化损失的增大,从而降低了电池的输出性能,尽管电池40SDC16ESB具有最高的开路电压,最大输出功率密度(MPD)却在 SDC电解质厚度为32mm时取得,650℃达到680mW/cm2。ESB/SDC电解质层的相对厚度仍需优化,从而得到更好的电池性能。  本论文尝试用原位复合的方法制备致密的ESB电解质层,电池性能有所提高,650℃时MPD可达510mW/cm2。SEM测试表明,用喷涂法制备的ESB电解质层不够致密,对铈基电解质还原产生的电子电导阻隔效果有限。经济有效的薄膜制备方法还需要进一步研究。
其他文献
目前,高层建筑地下室普遍采用防水混凝土结构作为主要形式.但在实际施工中,地下室混凝土墙体和楼板经常出现裂缝和渗漏,严重影响结构的耐久性.分析了高层建筑地下室混凝土结
铜闪速熔炼配料是铜冶炼生产非常关键的一个步骤,而配料的首要任务是配料计划的编制。科学、合理的配料计划对稳定闪速炉生产、保证产品质量具有重要意义,同时也有利于企业生
针对建筑工程施工管理现状,例如人员管理不规范问题、建筑工程施工技术管理问题、建筑工程管理体系不完善问题等,进行合理化分析,并简要介绍了研究施工管理在建筑工程中的现
建筑工程质量控制所涉及到的范围非常广泛,想要实现对建筑工程管理质量的严格控制,建筑工程必须要对工程项目的整个过程进行严加的审查和管理.现阶段施工企业在工程管理以及
本论文主要研究如何合理利用烧结除尘灰、高炉灰、转炉泥、轧钢皮等钢铁厂废物资源,高效脱除有害元素生产高炉用低还原铁产品(LRI)。  烧结电除尘灰内配碳实验研究结果:抗压
本文通过对荣华二采区10
期刊
现阶段建筑工程项目施工期间常用的建设方式为装配式,依照施工图纸吊装至相应位置进行安装组合及混凝土浇筑、浆锚等处理,便可以在较短的时间内、方便快捷地将建筑工程高质量
近年来,随着我国经济建设的快速发展,建筑业正突飞猛进,房屋施工技术也逐步有很大的进步.装饰工程作为建筑工程的重要组成部分,对建筑工程的整体效果有着重要的影响.在建筑装
我国建筑行业随着经济的发展,正在不断变化.在建筑工程施工过程中,建筑质量是保证建筑行业发展的重要因素,混凝土作为建筑的核心原料,其质量直接影响着建筑工程质量.现阶段,
本文研究内旋型湍流抑制器对中间包钢液流场及夹杂物去除的影响。为了使中间包注流区形成旋流,在A型湍流抑制器底部加挡片和B型湍流抑制器底部加月牙形挡块。本文通过物理模型