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固体氧化物燃料电池中功能复合电极的制备与表征

刘泽  
【摘要】: 固体氧化物燃料电池(SOFC)可以直接高效地将碳氢燃料的化学能转化为电能,它是一种重要的洁净能源转化技术。本论文主要使用流延和浸渍技术制备纳米功能复合电极,其中包括流延法制备三层电解质(多孔电解质‖致密电解质‖多孔电解质);LSCF阴极的浸渍改性;流延法制备功能阳极支撑电池。 对于三层流延电解质,本研究中尝试了三次逐层流延YSZ和GDC电解质。三层YSZ在1250.1400℃下烧结,三层GDC在1400℃下烧成,并将不同电极材料浸渍入多孔电解质YSZ,制备成全电池进行表征。 从模拟和实验两方面对Lao.6Sro.4Co0.2Fe0.8O3(LSCF)阴极的改性。首先研究LSCF阴极的衰减机理和改性机理。在此基础上,探索浸渍工艺,流延开发稳定重复的LSCF阴极,具有LSM浸渍的LSCF功能复合阴极的阳极支撑电池在800℃的输出性能达到1.6W/cm2。 使用逐层共流延方式,制备了阳极支撑电池,其中包括电解质/阳极支撑体共流,电解质/阳极活化层/阳极支撑体共流,经工艺优化后,800℃输出功率约1.1W/cm2。


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