| 摘要 | 第5-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| 第一章 绪论 | 第15-43页 |
| 1.1 研究背景 | 第15页 |
| 1.2 燃料电池 | 第15-17页 |
| 1.3 固体氧化物燃料电池(SOFC) | 第17-21页 |
| 1.3.1 SOFC的工作原理 | 第18页 |
| 1.3.2 SOFC的特点和优势 | 第18-19页 |
| 1.3.3 SOFC的电极极化 | 第19-21页 |
| 1.4 SOFC的关键材料 | 第21-30页 |
| 1.4.1 阳极材料 | 第21-26页 |
| 1.4.1.1 Ni-YSZ金属陶瓷阳极材料 | 第22-23页 |
| 1.4.1.2 Cu基金属陶瓷阳极材料 | 第23页 |
| 1.4.1.3 Ag基复合阳极材料 | 第23-24页 |
| 1.4.1.4 萤石结构阳极材料 | 第24页 |
| 1.4.1.5 钙钛矿结构阳极材料 | 第24-26页 |
| 1.4.2 电解质材料 | 第26-29页 |
| 1.4.2.1 氧化锆基电解质 | 第26-28页 |
| 1.4.2.2 氧化铈基电解质 | 第28-29页 |
| 1.4.2.3 镓酸镧基电解质 | 第29页 |
| 1.4.3 阴极材料 | 第29-30页 |
| 1.5 使用不同燃料的SOFC | 第30-37页 |
| 1.5.1 使用氢气燃料的SOFC | 第30-31页 |
| 1.5.2 使用碳氢化合物燃料的SOFC | 第31-33页 |
| 1.5.3 使用CO燃料的SOFC | 第33-34页 |
| 1.5.4 直接碳固体氧化物燃料电池（DC-SOFC） | 第34-37页 |
| 1.6 使用含碳燃料的SOFC阳极研究 | 第37-41页 |
| 1.7 本论文的研究目的和研究内容 | 第41-43页 |
| 第二章 实验材料与测试方法 | 第43-50页 |
| 2.1 实验材料 | 第43-44页 |
| 2.2 仪器设备及规格 | 第44-45页 |
| 2.3 表征方法和测试手段 | 第45-50页 |
| 2.3.1 X射线衍射分析(XRD) | 第45页 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜表征(SEM) | 第45-46页 |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM) | 第46页 |
| 2.3.4 X射线能量色散光谱分析(EDX) | 第46-47页 |
| 2.3.5 电化学性能测试 | 第47-48页 |
| 2.3.6 热膨胀分析(DIL) | 第48页 |
| 2.3.7 拉曼光谱分析(RS) | 第48-49页 |
| 2.3.8 孔隙率的测试 | 第49-50页 |
| 第三章 固体氧化物燃料电池镍基阳极积碳动态过程和机理研究 | 第50-63页 |
| 3.1 引言 | 第50-51页 |
| 3.2 实验 | 第51-53页 |
| 3.2.1 圆筒状Ni-YSZ阳极支撑体的制备 | 第51-52页 |
| 3.2.2 测试和表征 | 第52-53页 |
| 3.2.2.1 积碳膨胀原位测试 | 第52-53页 |
| 3.2.2.2 原位XRD测试 | 第53页 |
| 3.2.2.3 其它测试 | 第53页 |
| 3.3 结果和讨论 | 第53-61页 |
| 3.3.1 积碳膨胀分析 | 第53-55页 |
| 3.3.2 积碳的SEM和TEM分析 | 第55-57页 |
| 3.3.3 Raman分析 | 第57页 |
| 3.3.4 原位XRD分析 | 第57-61页 |
| 3.4 本章小结 | 第61-63页 |
| 第四章 抗积碳的叠层镍基阳极支撑SOFC的研制 | 第63-79页 |
| 4.1 引言 | 第63页 |
| 4.2 实验 | 第63-68页 |
| 4.2.1 叠层Ni-YSZ阳极支撑体的制备 | 第63-66页 |
| 4.2.1.1 阳极浆料的配制 | 第64-65页 |
| 4.2.1.2 流延成型法制备叠层Ni-YSZ阳极支撑体 | 第65-66页 |
| 4.2.2 浸渍法制备YSZ电解质膜 | 第66-67页 |
| 4.2.3 涂刷法制备LSM-YSZ/LSM阴极 | 第67页 |
| 4.2.4 测试和表征 | 第67-68页 |
| 4.2.4.1 单电池的组装和测试 | 第67-68页 |
| 4.2.4.2 Ni-YSZ阳极的积碳膨胀分析 | 第68页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第68-77页 |
| 4.3.1 扣式单电池采用加湿氢气为燃料时的性能 | 第68-72页 |
| 4.3.2 扣式单电池采用加湿甲烷为燃料时的性能 | 第72-76页 |
| 4.3.3 Ni-YSZ阳极积碳膨胀分析 | 第76-77页 |
| 4.4 本章小结 | 第77-79页 |
| 第五章 Ni-Fe基阳极支撑型全固态直接碳固体氧化物燃料电池 | 第79-103页 |
| 5.1 引言 | 第79-85页 |
| 5.2 实验 | 第85-88页 |
| 5.2.1 阳极支撑型SOFC的制备 | 第85-87页 |
| 5.2.1.1 阳极支撑体的制备 | 第85页 |
| 5.2.1.2 YSZ电解质膜的制备 | 第85-86页 |
| 5.2.1.3 LSCF-GDC/LSCF阴极的制备 | 第86-87页 |
| 5.2.2 DC-SOFC的制备 | 第87页 |
| 5.2.3 测试和表征 | 第87-88页 |
| 5.3 结果和讨论 | 第88-101页 |
| 5.3.1 Ni-Fe氧化物粉体的物相分析 | 第88-90页 |
| 5.3.2 SOFCs采用加湿氢气为燃料时的电化学性能 | 第90-94页 |
| 5.3.3 DC-SOFCs的电化学性能 | 第94-98页 |
| 5.3.4 Ni_(0.9)Fe_(0.1)-YSZ和Ni-YSZ阳极支撑DC-SOFCs的稳定性测试 | 第98-99页 |
| 5.3.5 SEM结果分析 | 第99-101页 |
| 5.4 本章小结 | 第101-103页 |
| 第六章 Al_2O_3的掺杂对YSZ电性能和烧结性能的影响 | 第103-119页 |
| 6.1 引言 | 第103-104页 |
| 6.2 实验 | 第104-106页 |
| 6.2.1 电解质的制备 | 第104页 |
| 6.2.2 测试和表征 | 第104-105页 |
| 6.2.3 单电池的组装和测试 | 第105-106页 |
| 6.3 结果和讨论 | 第106-117页 |
| 6.3.1 Al_2O_3粉末表征 | 第106-108页 |
| 6.3.2 YSZ电解质的SEM分析 | 第108-111页 |
| 6.3.3 YSZ电解质的烧结性能 | 第111-112页 |
| 6.3.4 YSZ电解质的电导率 | 第112-116页 |
| 6.3.5 电解质支撑型SOFC的电化学性能 | 第116-117页 |
| 6.4 本章小结 | 第117-119页 |
| 结论 | 第119-123页 |
| 参考文献 | 第123-139页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第139-143页 |
| 致谢 | 第143-145页 |
| 附件 | 第145页 |
