固体氧化物燃料电池锆基电解质的制备与性能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘蔓 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2010-05-30 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 王蔚国 ; 王振卫 |
| 关键词 | 固体氧化物燃料电池 YSZ CeScSZr 烧结助剂 复合阴极 |
| 中文摘要 | 氧化锆基电解质材料是固体氧化物燃料电池（SOFC）中最常用的传统电解质材 料。寻找合适的制备方法以同时满足电解质粉体的高性能及大规模制备，对推动 SOFC 的发展有着重要的意义。本文采用传统的制备方法共沉淀法制备了8YSZ 粉体 及一系列CeScSZr 粉体，对粉体进行了全面的表征，并将CeScSZr 应用到单电池制 备上。制备了梯度电解质单电池和LSM/ CeScSZr 复合阴极的单电池。 采用传统的共沉淀法制备8YSZ纳米粉体，在600oC煅烧下得到了分散性较好、 大小均一、纯立方相结构的球型8YSZ纳米粉体。粉体烧结活性高，在1400oC烧结下， 样品的相对致密度达到100%，在950oC时电导率达到0.092 S·cm-1。 采用共沉淀法制备了一系列不同成分比例的(CeO2)x(Sc2O3)(0.11-x)(ZrO2)0.89 (x=0.01-0.10)粉体及其烧结体，4Ce7ScSZr ((CeO2)0.04(Sc2O3)0.07(ZrO2) 0.89)在一系列不 同CeO2/Sc2O3比例中电导率最高，800oC下为0.065 S·cm-1，在450-850oC温度范围内 均高于传统的8YSZ电解质。尝试了五种不同的烧结添加剂SiO2，MgO，MoO3，Co3O4 和Bi2O3。Bi2O3作为CeScSZr 烧结助剂，既能大大降低其烧结温度又不影响其电导率。 4Ce7ScZr粉体应用到SOFC单电池电解质层和阴极上。 4Ce7ScZr对电极与8YSZ 的界面起到了修饰活化作用，加速了电化学反应以及离子传导过程，对阴极与8YSZ 的界面作用活化程度较小，对阳极与8YSZ的界面作用活化程度较大。LSM/4Ce7ScZr 复合阴极的最佳比例为50：50。此比例下的单电池在750oC最大功率密度比纯LSM 电极提高了15%，850oC下提高了17%。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-07-21 |
| 源URL | [http://ir.nimte.ac.cn/handle/174433/537]  |
| 专题 | 宁波材料技术与工程研究所_硕/博士论文成果 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘蔓. 固体氧化物燃料电池锆基电解质的制备与性能研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：宁波材料技术与工程研究所
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