Ni-CeO2-Ni-SSZ--SSZ--LSM固體氧化物燃料電池的制備及性能研究.pdf

1、固體氧化物燃料電池(SolidOxide FuelCells，SOFCs)是一種新型的能源利用技術(shù)，它具有能量轉(zhuǎn)化效率高、對(duì)環(huán)境污染小、燃料適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，自它誕生就吸引了世界各國(guó)和大型企業(yè)廣泛的關(guān)注與研究。本論文探索了用流延法制備性能良好的SOFC致密電解質(zhì)工藝，并通過(guò)改進(jìn)流延工藝和制備不同形貌的陽(yáng)極材料以達(dá)到的固體氧化物對(duì)電解質(zhì)和陽(yáng)極材料的要求。
　　本論文研究了流延法制備固體氧化物燃料電池電解質(zhì)的技術(shù)。分析了干燥過(guò)程、埋粉燒

2、結(jié)的埋粉質(zhì)量、燒結(jié)的放置方式對(duì)燒結(jié)體性能的影響；并通過(guò)研究初步確定了流延法制備電解質(zhì)支撐體的工藝參數(shù)，所獲得的電解質(zhì)燒結(jié)體表面平整均勻，有較高的強(qiáng)度和致密度，能夠初步滿足電解質(zhì)支撐型固體氧化物燃料電池對(duì)電解質(zhì)支撐體的要求。主要對(duì)流延法制備電解質(zhì)支撐體的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。在保證能夠流延成型的基礎(chǔ)上盡可能的減小流延漿料中有機(jī)物的含量，從而提高燒結(jié)體的燒結(jié)性能和電化學(xué)性能，使得SSZ電解質(zhì)陶瓷基體的抗彎強(qiáng)度達(dá)到413MPa，致密度達(dá)到了98.

3、9％，電導(dǎo)率達(dá)到了0.096 S·cm-1，進(jìn)而保證電池的封接組裝等后續(xù)工作的順利進(jìn)行。
　　另外，本論文研究了Ni/SSZ陽(yáng)極材料在不同溫度下燒結(jié)，在1250℃燒結(jié)時(shí)可以獲得電化學(xué)性能較好的陽(yáng)極材料，全電池放電的功率密度達(dá)到了248mW·cm2。在電解質(zhì)基體表面涂覆不同形貌的CeO2陽(yáng)極催化層的抗積碳能力以及電化學(xué)性能，得出不添加催化層的取電池800s時(shí)即開(kāi)始下降，而添加CeO2催化層的全電池的電位相對(duì)穩(wěn)定，而球狀CeO2催化層