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《大连理工大学》 2005年
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固体氧化物燃料电池阳极结构研究

单耕  
【摘要】:固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)是一种高温操作的全固态能量 转换装置,具有污染少、效率高、不需要贵重金属催化剂等特点,因此在能源日益紧张 的今天受到了格外的重视。本文为了提高SOFC单电池的发电性能,研究了阳极材料组分 和制备工艺对阳极结构和性能的影响,还探索了阳极支撑平板式SOFC的制备方法。主要 包括以下几个方面: (1) 研究了不同粒径阳极材料对电池性能的影响,结果表明采用粒径为1 μm的NiO 粉末和1. 5 μm的YSZ粉末制备的阳极电导率最高,电池发电性能最好,但是阳极在烧结 时会出现团聚现象。 (2) 在阳极材料中加入造孔剂石墨粉,有效地消除了阳极微粒的团聚现象,电池的 发电性能也得到改善,实验结果表明加入20%(质量比)石墨粉的阳极微观结构较好。 以H1为燃料O2为氧化剂(下同),在1000℃时电池的输出功率密度达到0. 282W/cm2,比 不加石墨粉的电池高0. 05W/cm2。 (3) 制备了10 μm、20 μm、35 μm三种不同厚度的阳极,实验结果表明在35 μm以 内,阳极越厚电池的活化极化越小,浓差极化越大,而且电池的输出功率密度也随着阳 极厚度的增大而增大。 (4) 提出了一种新的粗化阳极/电解质界面的方法--丝网印刷法。由此方法制备 的电池输出功率密度在1000℃下达到0. 33W/cm2,比未粗化界面的电池高出0. 048 W/cm2。 (5) 为了实现SOFC的中温化运行,研究了平板式阳极支撑SOFC的制备方法。阳极 基底采用压制法制备,电解质薄膜采用热喷涂法制备,厚度约为15-20 μm,阴极采用 浆料涂覆法制备。实验结果表明,在800℃下阳极支撑SOFC的活化极化和欧姆极化均小 于电解质支撑SOFC,输出功率密度也提高了0. 05 W/cm2,达到0. 13 W/cm2。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TM911.4

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【引证文献】
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1 于建国;王玉璋;惠宇;翁史烈;;阳极孔隙率对固体氧化物燃料电池性能影响的数值分析[J];硅酸盐学报;2010年02期
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1 朱秀芳;中温H_2S固体氧化物燃料电池阳极材料的制备及性能研究[D];南京理工大学;2012年
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1 刘忻;基于NiO-YSZ-La_(0.2)Sr_(0.7)TiO_3复合阳极中温固体氧化物燃料电池的制备和性能研究[D];上海交通大学;2011年
2 穆菊;中温平板式SOFC阳极结构及性能改进[D];哈尔滨工业大学;2007年
3 王海霞;中温固体氧化物燃料电池阴极材料的制备及电池性能研究[D];上海交通大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 梁丽萍,高荫本,陈诵英;固体氧化物燃料电池与陶瓷材料[J];材料科学与工程;1997年04期
2 衣宝廉;燃料电池的原理、技术状态与展望[J];电池工业;2003年01期
3 张义煌,江义,卢自桂,董永来,阎景旺;阳极负载型SOFC阳极基底厚度对性能的影响[J];电化学;2000年03期
4 谢淑红,崔崑,夏风,谢光远;阳极支撑型固体氧化物燃料电池的研制[J];陶瓷学报;2004年01期
5 赵兵,卢立柱,谢慧琴;用涂布共烧结法制备固体氧化物燃料电池[J];稀土;1997年04期
6 许世森,朱宝田;探讨我国电力系统发展燃料电池发电的技术路线[J];中国电力;2001年07期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马幼平,温维新,刘鹏飞,徐可为;温度变化对ZM5镁合金表面扩渗层组织的影响[J];兵器材料科学与工程;2004年02期
2 时海芳;郜世喜;马壮;董世知;李智超;;坡缕石对三元硼化物陶瓷涂层磨损的影响[J];兵器材料科学与工程;2012年01期
3 张惠敏;常爱民;赵青;;CoMnNiO系NTC热敏半导体陶瓷烧结特性与电性能研究[J];微纳电子技术;2007年Z1期
4 朱红,许韵华,李战国;质子交换膜燃料电池的研究进展[J];北方交通大学学报;2003年06期
5 黄金田,赵广杰;木材的化学镀研究[J];北京林业大学学报;2004年03期
6 王辉;徐建梅;沈上越;;水热法工艺对合成陶瓷粉体性能的影响[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2006年04期
7 戴中华,赵文轸,黄安;适于深井钻杆的自熔合金喷焊层磨损特性研究[J];中国表面工程;2003年03期
8 张阁,周香林,张济山,孙东柏;水轮机过流部件用高耐磨耐蚀涂层制备技术[J];表面技术;2004年01期
9 李丹虹,程旭东,王晋春,杨章富;CoNiWP合金化学镀过程中镀层磁性能的变化[J];表面技术;2005年04期
10 王汉林;万宇杰;童幸生;;内燃机活塞环陶瓷涂层研制[J];表面技术;2007年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 公维磊;马金花;赵静;;光伏制氢质子交换膜燃料电池电化学模型分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
2 李帆;;家用天然气燃料电池的应用[A];炼厂制氢、废氢回收与氢气管理学术交流会论文集[C];2008年
3 公维磊;马金花;赵静;;光伏制氢系统中质子交换膜燃料电池系统的电化学模型分析[A];山东土木建筑学会热能动力专业委员会第13届学术交流会论文集[C];2010年
4 赵永旺;宋希文;安胜利;;稀土金属双掺杂Ce_(0.8)Sm_xGd_(0.2-x)O_(1.9)固体电解质的制备与性能研究[A];第九届全国稀土化学与湿法冶金学术会议专辑[C];2005年
5 李永东;苑国锋;高跃;;新能源发电技术综述[A];中国电工技术学会第八届学术会议论文集[C];2004年
6 张惠敏;常爱民;赵青;;CoMnNiO系NTC热敏半导体陶瓷烧结特性与电性能研究[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
7 阴秀丽;吴创之;马隆龙;;生物质气化燃料电池一体化发电技术应用前景[A];2005年中国生物质能技术与可持续发展研讨会论文集[C];2005年
8 张志然;沈春晖;潘牧;袁润章;;石墨与高铝水泥基复合材料双极板的性能研究[A];第七届全国氢能学术会议论文集[C];2006年
9 张际亮;郦剑;沃银花;刘立;;铝基硅氧化物陶瓷薄膜摩擦磨损性能研究[A];2006年中国机械工程学会年会暨中国工程院机械与运载工程学部首届年会论文集[C];2006年
10 宁先进;李成新;杨冠军;李长久;;等离子喷涂条件对YSZ涂层导电性能的影响[A];2005中国储能电池与动力电池及其关键材料学术研讨会论文集[C];2005年
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1 吕明;基于Zn/ZnO的两步式热化学准循环制氢系统基础性研究[D];浙江大学;2009年
2 于洁;固体氧化物燃料电池钙钛矿型复合氧化物阴极材料的研究[D];昆明理工大学;2009年
3 杨宇;基于汽车产业的新能源多层次发展研究[D];中国地质大学(北京);2011年
4 张新卫;直接乙醇燃料电池新型阳极催化剂的研究[D];北京交通大学;2011年
5 郭志军;燃料电池用碳气凝胶载铂基催化剂的制备与表征[D];北京交通大学;2011年
6 张杨;用于直接甲醇燃料电池的新型磺化聚芳醚酮质子交换膜材料的制备与性能研究[D];吉林大学;2011年
7 吕世权;中温固体氧化物燃料电池钴基阴极材料的性能研究[D];吉林大学;2011年
8 李洪涛;高阻醇性质子交换膜的制备与膜性能的研究[D];吉林大学;2011年
9 高艳艳;提高直接液体燃料电池催化剂活性和抗中毒能力的新原理、新方法研究[D];山东大学;2011年
10 王跃明;钨及钨合金零部件等离子喷涂近净成形技术研究[D];中南大学;2011年
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1 苏志俊;稀土元素对Ni60自熔性合金涂层组织和性能的影响[D];河南理工大学;2010年
2 程康;新型1H-1, 2,3三氮唑类化合物的合成研究[D];郑州大学;2010年
3 贺鸿迪;微型燃料电池环氧封装结构蠕变特性影响研究[D];大连理工大学;2010年
4 谷琳;数据挖掘在陶瓷涂层制备中的应用[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 相珺;激光束扫描方式对40Cr表面改性层组织性能的影响[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 孙丽月;纯铜表面金属夹嵌陶瓷复合涂层技术研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 李煌;Fe-C-Cr-V-Ti系高硼堆焊合金显微组织及耐磨性研究[D];湘潭大学;2010年
8 宁德争;氧化物掺杂Ce_(0.9)RE_(0.1)O_(2-δ)(RE=Sm,Gd)陶瓷材料结构与电性能研究[D];长春工业大学;2010年
9 黄健;PEMFC输出性能影响因素的仿真研究[D];昆明理工大学;2010年
10 唐雅琴;红假单胞菌产氢的应用基础研究[D];昆明理工大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩敏芳,李伯涛,彭苏萍,杨翠柏,刘敬;固相反应合成La_(1-x)Sr_xMnO_3的机理[J];北京科技大学学报;2002年06期
2 查燕;郑颖平;高文君;孙岳明;;中温固体氧化物燃料电池材料的研究进展[J];材料导报;2008年05期
3 谢淑红,崔崑,肖建中,谢光远;中温固体氧化物燃料电池制备进展[J];电池;2004年01期
4 朱新坚;中国燃料电池技术现状与展望[J];电池;2004年03期
5 周利,程谟杰,衣宝廉;管型固体氧化物燃料电池技术进展[J];电池;2005年01期
6 衣宝廉;燃料电池的原理、技术状态与展望[J];电池工业;2003年01期
7 张蔓;;管式和板式固体氧化物燃料电池制备的研究[J];东方电气评论;2010年02期
8 张义煌,董永来,江义,卢自桂,闫景旺;薄膜型中温固体氧化物燃料电池 (SOFC)研制及性能考察[J];电化学;2000年01期
9 张义煌,江义,卢自桂,董永来,阎景旺;阳极负载型SOFC阳极基底厚度对性能的影响[J];电化学;2000年03期
10 王玉璋;于建国;惠宇;翁史烈;;新型平板式固体氧化物燃料电池的开发和性能分析[J];动力工程;2008年06期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 汤根土;平板状阳极支撑固体氧化物燃料电池的实验与数值模拟[D];浙江大学;2005年
2 谭文轶;H_2S燃料电池阳极/电解质膜的制备及其脱硫过程研究[D];南京理工大学;2006年
3 朱威;以碳氢化合物为燃料的中温固体氧化物燃料电池的新型阳极[D];中国科学技术大学;2006年
4 张磊磊;双钙钛矿固体氧化物燃料电池阳极材料的性能研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 谢淑红;中温固体氧化物燃料电池的制备工艺[D];华中科技大学;2004年
2 刘荣辉;中温固体氧化物燃料电池材料制备及电池性能研究[D];昆明理工大学;2006年
3 周贤界;固体氧化物燃料电池电解质材料的研究[D];桂林电子科技大学;2007年
4 穆菊;中温平板式SOFC阳极结构及性能改进[D];哈尔滨工业大学;2007年
5 张晓花;中温H_2S固体氧化物燃料电池的制备及其性能研究[D];南京理工大学;2009年
6 王海霞;中温固体氧化物燃料电池阴极材料的制备及电池性能研究[D];上海交通大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 于建国;王玉璋;惠宇;翁史烈;;以Ti部分替代Ni的Ni-YSZ阳极性能研究[J];功能材料;2011年04期
2 罗坤;屠恒勇;符显珠;骆静利;余晴春;;VO_x-Cu浸渍复合阳极支撑的抗硫中温固体氧化物燃料电池的制备与性能[J];功能材料;2011年S5期
3 于建国;王玉璋;翁史烈;;进气温度对Ni-YSZ阳极支撑型平板式SOFC工作特性的影响[J];硅酸盐学报;2011年07期
4 于建国;王玉璋;翁史烈;;以煤气化合成气为燃料的平板式固体氧化物燃料电池性能[J];中国电机工程学报;2010年35期
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1 李家玉;固体氧化物燃料电池性能及其退化的微结构理论与多尺度模拟[D];中国科学技术大学;2013年
2 阳建君;多孔阳极支撑中温固体氧化物燃料电池的制备及性能研究[D];昆明理工大学;2013年
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1 王传岭;浸渍法制备管式固体氧化物燃料电池[D];华南理工大学;2011年
2 刘忻;基于NiO-YSZ-La_(0.2)Sr_(0.7)TiO_3复合阳极中温固体氧化物燃料电池的制备和性能研究[D];上海交通大学;2011年
3 罗坤;复合阳极支撑抗硫中温固体氧化物燃料电池的制备与性能研究[D];上海交通大学;2012年
4 王海霞;中温固体氧化物燃料电池阴极材料的制备及电池性能研究[D];上海交通大学;2010年
5 延威;微管式固体氧化物燃料电池阳极微结构控制及电池性能研究[D];山东理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 江义;固体氧化物燃料电池最新发展动态——第五届固体氧化物燃料电池国际会议内容介绍[J];电化学;1998年04期
2 于景荣,衣宝廉,韩明,邵志刚,程晓亮;高功率密度质子交换膜燃料电池研究[J];电源技术;2000年03期
3 衣宝廉,梁炳春,曲天锡,张恩浚;千瓦级水下用氢氧燃料电池[J];化工学报;1992年02期
4 江义,李文钊,王世忠;高温固体氧化物燃料电池(SOFC)进展[J];化学进展;1997年04期
5 刘江,何岚鹰,陈广玉,苏文辉,金光旭,王清文,娄玉华;钴酸锶镧阴极的性能及其在封离式CO_2激光器中的应用[J];吉林大学自然科学学报;1995年01期
6 梁丽萍,高荫本,陈诵英;燃料电池发电技术概述[J];煤炭转化;1995年04期
7 梁丽萍,高荫本,陈诵英;三种燃料电池发电技术[J];煤炭转化;1996年01期
8 魏秋明,朱时珍,夏定国,刘庆国;高温固体氧化物燃料电池[J];中国稀土学报;1994年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 由宏新;刘国东;丁信伟;陈刚;阿布里提·阿布都拉;;YSZ包覆NiO阳极的SOFC发电性能(英文)[J];中山大学学报(自然科学版);2007年S1期
2 周玲;李萍;颜幼平;;微生物燃料电池阳极碳材料对产电性能的影响[J];安徽农业大学学报;2011年04期
3 杨遇春,郑有国;锂离子电池材料新进展[J];电池;1998年04期
4 宋粤华;非化学计量氮化锂基锂离子电池阳极材料研究[J];盐湖研究;2002年02期
5 杨兵初;唐成颖;刘志坚;;热电池新型阳极材料Li-B合金研究进展[J];材料导报;2004年05期
6 谢吉虹;郑颖平;查燕;孙岳明;孙柏旺;;甲烷为燃料的中温固体氧化物燃料电池阳极材料研究进展[J];江苏化工;2007年04期
7 余琨;宋觉敏;蔡志勇;杨军;薛新颖;雷路;;镁及镁合金电池阳极材料的研究、开发及应用[J];金属功能材料;2010年04期
8 尹立辉,高俊奎,邱瑞珍;锂离子蓄电池电镀锡阳极材料的研究[J];电源技术;2005年11期
9 刘世永;王宇新;许莉;;降低水电解中阳极析氧过电位的研究进展[J];电池;2006年02期
10 李彦;吴金星;赵大治;魏新利;;柠檬酸-硝酸盐法制备中温SOFC材料[J];郑州大学学报(工学版);2007年01期
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1 杨俏;王鑫;刘延坤;冯玉杰;;MFC阳极材料预处理方法与电子传递机制影响机制研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
2 高凌;李佳;丁锡锋;郭露村;;浸渍法制备Ni/YSZ固体氧化物燃料电池阳极材料[A];《硅酸盐学报》创刊50周年暨中国硅酸盐学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
3 李松丽;王绍荣;王元松;聂怀文;温廷琏;;La_(0.85)Sr_(0.15)Cr_(0.9)Ni_(0.1)O_3(LSCN)作为SOFC阳极材料的制备和性能[A];庆祝中国硅酸盐学会成立六十周年固态离子学分会学术研讨会论文集[C];2005年
4 王丽欣;由宏新;郁丽;阿布里提·阿布都拉;;以干甲烷为燃料的SOFC阳极反应及材料的研究进展[A];2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集[C];2006年
5 刘江;Scott A Barnett;;直接碳氢化合物固体氧化物燃料电池阳极研究进展[A];第十二届中国固态离子学学术会议论文集稀土专辑[C];2004年
6 刘继波;钟晖;戴艳阳;钟海云;;一氧化钛作为电解电容器阳极材料的研究[A];第五届全国稀有金属学术会议专辑[C];2006年
7 贾莉;吕喆;陈孔发;沙雪清;李国卿;苏文辉;;预烧后的YSZ粉体对Ni/YSZ阳极性能的影响[A];第十二届中国固态离子学学术会议论文集[C];2004年
8 贾莉;吕喆;陈孔发;沙雪清;李国卿;苏文辉;;预烧后的YSZ粉体对Ni/YSZ阳极性能的影响[A];第十二届中国固态离子学学术会议论文集[C];2004年
9 徐甲强;张海林;潘庆谊;向群;李超;;水热合成工艺对Zn_2SnO_4纳米晶形貌及电化学性能的影响(英文)[A];《硅酸盐学报》创刊50周年暨中国硅酸盐学会2007年学术年会论文集(一)[C];2007年
10 沈哲敏;孙克宁;王振华;乔金硕;张乃庆;;造孔剂对SOFC性能的影响[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 杨裕生;“电极”与“电池”存储的能量别混淆[N];科技日报;2008年
2 墨梅;中科院研制燃料电池新阳极材料[N];中国化工报;2008年
3 记者  邰举;韩开发出纳米材料阳极涂布技术[N];科技日报;2007年
4 赵静;新型耐高温铝合金牺牲阳极填补国内空白[N];中国有色金属报;2005年
5 太子;放眼看元件[N];电脑报;2004年
6 武加强;泰山铝业:节能降耗发展之路[N];中国有色金属报;2006年
7 万鹏;钽电容,追求极致性能的选择[N];电脑报;2008年
8 阿亮;电池危机何时解决?[N];中国电脑教育报;2003年
9 ;不把一名下岗职工推向社会[N];新华每日电讯;2002年
10 杨建华;中原油田防偏磨技术国内领先[N];中国石化报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张磊磊;双钙钛矿固体氧化物燃料电池阳极材料的性能研究[D];吉林大学;2010年
2 张磊;流延和湿粉喷雾制备固体氧化物燃料电池阳极和电解质的研究[D];中国科学技术大学;2011年
3 王涵多;管式阳极支撑固体氧化物燃料电池的制备和性能研究[D];华南理工大学;2012年
4 贺贝贝;中温固体氧化物燃料电池新型阳极材料的制备和性能表征[D];中国科学技术大学;2012年
5 丁姣;低成本阳极支撑型膜电解质固体氧化物燃料电池的研究[D];华南理工大学;2010年
6 刘立敏;固体氧化物燃料电池镍基阳极改性及性能研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
7 刘蓓蓓;固体氧化物燃料电池的新型电解质和阳极材料[D];中国科学技术大学;2012年
8 朱秀芳;中温H_2S固体氧化物燃料电池阳极材料的制备及性能研究[D];南京理工大学;2012年
9 杨超;阳极支撑型固体氧化物燃料电池内多物理场传递过程的机理与数值分析[D];大连海事大学;2013年
10 潘伟平;阳极孔和界面微结构对SOFC的电极极化与性能影响研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王昊昱;阳极材料的优选及其对微生物燃料电池产电性能的影响[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 何芳;阳极支撑型单室固体氧化物燃料电池的制备与性能研究[D];黑龙江大学;2010年
3 温志宇;Ni_(0.6)Cu_(0.4)BaO_x阳极材料的制备及性能研究[D];大连理工大学;2011年
4 李文渊;固体氧化物燃料电池铜基阳极的性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 胡劲松;基于有机凝胶和多孔硅的锂离子电池阳极材料的制备和性能研究[D];河北师范大学;2002年
6 方亮;中温SOFC复合阳极Ni-LCCM/LSCM-GDC的性能研究及其表面反应动力学分析[D];新疆大学;2010年
7 刘忻;基于NiO-YSZ-La_(0.2)Sr_(0.7)TiO_3复合阳极中温固体氧化物燃料电池的制备和性能研究[D];上海交通大学;2011年
8 张代生;固体氧化物燃料电池阳极材料Ni-SDC和Ni-GDC的制备及性能研究[D];吉林大学;2006年
9 侯冰雪;阳极微观结构对平板式IT-SOFC单电池性能影响研究[D];景德镇陶瓷学院;2011年
10 张军;固体氧化物燃料电池CuCoNi/SDC阳极的制备及表征[D];内蒙古科技大学;2007年
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