| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第13-39页 |
| 1.1 研究背景 | 第13页 |
| 1.2 燃料电池 | 第13-18页 |
| 1.2.1 燃料电池简介 | 第13-15页 |
| 1.2.2 燃料电池的热力学效率 | 第15-16页 |
| 1.2.3 燃料电池的燃料 | 第16-17页 |
| 1.2.4 燃料电池的应用 | 第17-18页 |
| 1.3 固体氧化物燃料电池 | 第18-28页 |
| 1.3.1 固体氧化物燃料电池的特点 | 第19页 |
| 1.3.2 SOFC的结构和设计分类 | 第19-21页 |
| 1.3.3 SOFC的关键材料 | 第21-27页 |
| 1.3.4 使用含碳燃料的SOFC | 第27-28页 |
| 1.4 直接碳燃料电池 | 第28-34页 |
| 1.4.1 直接碳燃料电池简介 | 第28-30页 |
| 1.4.2 直接碳燃料电池的分类 | 第30-34页 |
| 1.5 直接碳固体氧化物燃料电池(DC-SOFC) | 第34-37页 |
| 1.6 本论文的研究目的和研究内容 | 第37-39页 |
| 第二章 实验材料与方法 | 第39-44页 |
| 2.1 实验材料 | 第39-40页 |
| 2.2 实验仪器及规格 | 第40页 |
| 2.3 表征方法和测试手段 | 第40-44页 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM) | 第40-41页 |
| 2.3.2 X射线衍射技术 | 第41页 |
| 2.3.3 孔隙率测量 | 第41页 |
| 2.3.4 气相色谱分析 | 第41-42页 |
| 2.3.5 能量散射光谱仪(EDX) | 第42页 |
| 2.3.6 电化学分析 | 第42-44页 |
| 第三章 浸渍-提拉法制备管状YSZ电解质支撑膜 | 第44-56页 |
| 3.1 引言 | 第44-45页 |
| 3.2 浸渍-提拉工艺简介 | 第45页 |
| 3.3 浸渍-提拉法制备陶瓷支撑体的关键技术 | 第45-47页 |
| 3.3.1 稳定浆料的制备 | 第45-46页 |
| 3.3.2 坯体的干燥 | 第46页 |
| 3.3.3 干燥坯体的脱模 | 第46页 |
| 3.3.4 烧结变形 | 第46-47页 |
| 3.4 实验 | 第47-54页 |
| 3.4.1 管状YSZ电解质支撑膜的制备 | 第47-48页 |
| 3.4.2 添加Al2O3对YSZ电解质的影响 | 第48-53页 |
| 3.4.3 不同固含量对YSZ+1wt%Al2O3电解质致密度的影响 | 第53-54页 |
| 3.5 本章小结 | 第54-56页 |
| 第四章 直接碳固体氧化物燃料电池阳极反应机理的验证 | 第56-68页 |
| 4.1 引言 | 第56-58页 |
| 4.2 实验部分 | 第58-61页 |
| 4.2.1 管状多孔YSZ支撑致密YSZ薄膜双层结构的制备 | 第58-59页 |
| 4.2.2 Cu-CeO2-YSZ阳极的制备 | 第59-60页 |
| 4.2.3 担载Fe催化剂的活性炭的制备 | 第60页 |
| 4.2.4 SOFC的组装和测试 | 第60-61页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第61-67页 |
| 4.3.1 单电池样品的表征 | 第61-62页 |
| 4.3.2 单电池的电化学性能 | 第62-65页 |
| 4.3.4 单电池稳定性测试 | 第65-67页 |
| 4.4 本章小结 | 第67-68页 |
| 第五章 DC-SOFC实现碳的电-气联产研究 | 第68-82页 |
| 5.1 引言 | 第68-69页 |
| 5.2 实验部分 | 第69-72页 |
| 5.2.1 管状电解质膜的制备 | 第69-70页 |
| 5.2.2 DC-SOFC的组装 | 第70-71页 |
| 5.2.3 担载Fe的活性炭燃料的制备 | 第71页 |
| 5.2.4 测试与表征 | 第71-72页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第72-81页 |
| 5.3.1 电池以及电解质膜的微观结构 | 第72-73页 |
| 5.3.2 单电池的电化学性能 | 第73-75页 |
| 5.3.3 DC-SOFC的电-气联产性能 | 第75-81页 |
| 5.4 本章小结 | 第81-82页 |
| 第六章 一种高容量的DC-SOFC电-气联产装置的制备及其性能研究 | 第82-95页 |
| 6.1 引言 | 第82-83页 |
| 6.2 实验 | 第83-85页 |
| 6.2.1 SOFC单电池与担载Fe的活性炭燃料的制备 | 第83-84页 |
| 6.2.2 DC-SOFC电-气联产测试系统的组装与测试 | 第84-85页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第85-93页 |
| 6.3.1 DC-SOFC的电性能测试 | 第85-87页 |
| 6.3.2 DC-SOFC电-气联产的稳定性测试 | 第87-93页 |
| 6.3.3 DC-SOFCs剩余燃料分析 | 第93页 |
| 6.4 本章小结 | 第93-95页 |
| 第七章 使用焦炭燃料的DC-SOFC的电-气联产性能 | 第95-106页 |
| 7.1 引言 | 第95页 |
| 7.2 实验 | 第95-97页 |
| 7.2.1 YSZ+1wt%Al2O3管与单电池的制备 | 第95-96页 |
| 7.2.2 担载 5wt%的焦炭燃料的制备 | 第96-97页 |
| 7.2.3 表征与测试 | 第97页 |
| 7.3 结果与讨论 | 第97-104页 |
| 7.3.1 焦炭燃料的表征 | 第97-98页 |
| 7.3.2 SOFC使用不同燃料的电化学输出性能 | 第98-101页 |
| 7.3.3 DC-SOFC使用担载Fe的焦炭为燃料的电-气联产性能 | 第101-104页 |
| 7.5 本章小结 | 第104-106页 |
| 第八章 Ag-GDC阴极SOEC的制备及其电解CO2的性能研究 | 第106-118页 |
| 8.1 引言 | 第106-108页 |
| 8.2 单电池的制备 | 第108-109页 |
| 8.2.1 管状YSZ支撑体的制备 | 第108页 |
| 8.2.2 单电池的制备 | 第108页 |
| 8.2.3 电池的组装与测试 | 第108-109页 |
| 8.3 结果与讨论 | 第109-116页 |
| 8.3.1 固体氧化物电池微观结构 | 第109页 |
| 8.3.2 固体氧化物电池在SOFC状态下以加湿H2为燃料的电性能 | 第109-110页 |
| 8.3.3 固体氧化物电池以SOEC运行电解CO2的电性能 | 第110-116页 |
| 8.4 本章小结 | 第116-118页 |
| 结论 | 第118-122页 |
| 参考 文献 | 第122-135页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第135-137页 |
| 致谢 | 第137-138页 |
| 附件 | 第138页 |
