直接碳固體氧化物燃料電池（DC-SOFC）是一種直接以固體碳為燃料的固體氧化物燃料電池（SOFC）,具有全固態(tài)結(jié)構(gòu)、能量密度高、無需任何介質(zhì)和燃料范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。本論文圍繞DC-SOFC陽極側(cè)發(fā)生的電化學(xué)氧化反應(yīng)與碳燃料上發(fā)生的Boudouard反應(yīng)的有效耦合展開,通過不同方式提高Boudouard反應(yīng)速率,實(shí)現(xiàn)DC-SOFC高效穩(wěn)定運(yùn)行。首先,研究Boudouard反應(yīng)催化劑種類和擔(dān)載量對電池性能的影響,通過研究以不同Ba擔(dān)載量的活性炭為燃料的DC-SOFCs電化學(xué)性能,闡明了Ba擔(dān)載量對電池穩(wěn)定性和燃料利用率的影響。制備電解質(zhì)支撐型電池Ag-GDC/YSZ/Ag-GDC,采用擔(dān)載5 wt.%Ba的活性炭為燃料時(shí),DC-SOFC獲得了最佳的電化學(xué)性能,850?C下最大功率密度為328.4 mW cm^-2,以0.25 A cm^-2的恒電流密度穩(wěn)定放電28.76 h,燃料利用率為16.0%。其次,研究了不同生物質(zhì)碳燃料對DC-SOFC電化學(xué)性能的影響,800?C下將瓜子殼、花生殼和大豆秸稈三種生物質(zhì)在氮?dú)鈿夥障绿蓟? h,然后分別與電解質(zhì)支撐型電池...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.2不同支撐體結(jié)構(gòu)的SOFC

電解質(zhì)支撐型SOFC，陽極支撐型SOFC和陰極支撐型SOFC，如圖1.2是不同支撐型的SOFC。圖1.2不同支撐體結(jié)構(gòu)的SOFCFig.1.2SOFCconfigurationswithdifferentsupport本實(shí)驗(yàn)所采用的SOFC是電解質(zhì)支....

圖1.3(a)氧化鈰的立方螢石結(jié)構(gòu)(b)氧化鈰摻雜后的氧空穴[12]

位論文化鋯（YSZ）是陽離子摻雜穩(wěn)定氧化鋯材料中綜合性能最高的寬的氧分壓范圍內(nèi)離子電導(dǎo)率高；（b）在氧化和還原氣氛中的化學(xué)兼容性好；（d）來源廣，價(jià)格低廉，制備簡單。它的Y2O3(ZrO2)→2Y'Zr+3OOx+VO電解質(zhì)材料在中低溫是存在極大的缺陷：（a）YSZ....

圖1.4Ni/YSZ陽極三相界面示意圖

FC中不可缺少的關(guān)鍵組成之一，其功能是為燃料提供電足：（a）良好的電催化活性，加速燃料電化學(xué)反應(yīng)速率；定性、電子導(dǎo)電性和離子導(dǎo)電性，能夠快速傳遞離子和電為氣體擴(kuò)散傳輸提供通道；（d）具備良好的熱匹配和化學(xué)密結(jié)合；（e）具有靈活性，能適應(yīng)各種不同燃料，例如能用的SOFC燃料，其....

圖1.5ABO3型鈣鈦礦結(jié)的構(gòu)示意圖

在適量水蒸氣加入下，測試使用甲烷為燃料材料不僅在空氣氣氛下具有良好穩(wěn)定性，在甲原性氣氛下有些不足之處：（a）電子電導(dǎo)率比該材料的長期性能仍不夠理想。最近，一種通等[44]人報(bào)道，這種方法使材料獲得一定的功能，，測試得知其性能穩(wěn)定，功率密度大。

本文編號(hào)：4051968