流延成型法制备直接碳固体氧化物燃料电池的研究及应用

发布时间：2025-07-19 05:34

　　直接碳固体氧化物燃料电池（DC-SOFC）因具备能量密度高、环境友好、无须贵金属催化剂、全固态结构等显著优点而受到世界各国研究者的关注。本论文的研究内容围绕流延成型法制备的DC-SOFC及其在便携式电源方面的应用而展开:深入探讨了流延成型法制备的Ni-YSZ阳极支撑的DC-SOFC及其YSZ电解质与LSCF阴极之间的问题;制备了一种新型的通过在电解质上打孔实现单电池串联的DC-SOFC电池组;同时,采用水系流延成型法制备了电解质支撑的DC-SOFC,为降低电池的制备成本、消除有机溶剂浆料造成的环境污染问题提供了实验基础。流延成型法作为一种工艺简单、成本低廉、可实现工业化和大规模生产的陶瓷成型工艺,不仅适合用于制备电解质薄膜,还适用于制备电极薄膜。本文采用流延成型法制备了阳极支撑的固体氧化物燃料电池（SOFC）,电解质材料为钇稳定化的氧化锆（YSZ）,阳极为镍和YSZ构成的金属陶瓷（Ni-YSZ）,阴极为LSCF-GDC/LSCF复合材料,同时在阴极与电解质之间制备了YSZ-GDC/GDC双过渡层。分别采用含3 vol.%H₂O的加湿氢气和担载5 wt.%Fe的活性炭...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1SOFC的工作原理示意图

图1-1SOFC的工作原理示意图Fig.1-1SchematicdiagramofSOFCOFC的关键材料SOFC中，电解质材料是最核心的材料之一。按照导电离子的不同，电子导体和质子导体两类。目前，由于质子导体能利用的燃料有限，而还局限于基础材料、导电机理等方面....

图1-2YSZ、CGO和LSGM的电导率

材料也存在一些缺陷，如烧结温度高、机械20-24]提出在YSZ中添加一定量的助烧剂(Fe性能和机械强度。其中，在YSZ中掺杂Al2Ol2O3的最佳掺杂量的报道不太一样，其中最样。Ji等[21]研究发现在YSZ中掺杂4wt.%导电性。Liu等[25]研究了A....

图1-3注浆法的工艺流程

华南理工大学硕士学位论文14-17cm。待烧结后，采用浆料喷涂技术在阳极基底上涂覆了一层池结构为NiO-YSZ/YSZ(20μm)/LSM-YSZ的单电池使用加湿为燃料，在800C和850C下的最大功率密度760mWcm-2和907m艺技术....

图1-4流延成型法的工艺流程图

(BZY)[68]、NiO/YSZ[57]等陶瓷、金属陶瓷泵和氧传感器等。康方面意识的提升以及经济的快速发展，非水系流延成型浆料中含有一些有毒、易体作为溶剂的水系流延成型工艺受到了越成型法制备了厚度为100～200μm的Ni-GD和同质性，而且烧结后的坯体密度和孔隙法制备....

本文编号：4058073