| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第14-31页 |
| 1.1 本论文研究的目的和意义 | 第14-17页 |
| 1.2 固体氧化物燃料电池(SOFC)概述 | 第17-19页 |
| 1.2.1 SOFC 的工作原理 | 第17-18页 |
| 1.2.2 SOFC 的结构类型及特点 | 第18-19页 |
| 1.3 SOFC 的关键材料及性能要求 | 第19-26页 |
| 1.3.1 电解质材料 | 第19-20页 |
| 1.3.2 SOFC 阳极材料 | 第20-23页 |
| 1.3.3 SOFC 阴极材料 | 第23-26页 |
| 1.4 对称电池的电极材料 | 第26-28页 |
| 1.4.1 对称 SOFC 电极材料研究进展 | 第26-27页 |
| 1.4.2 Sr_2Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)电极材料介绍 | 第27-28页 |
| 1.4.3 Sr_2Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ）材料的研究进展 | 第28页 |
| 1.5 SOFC 的亟待解决的问题和发展趋势 | 第28-29页 |
| 1.6 本论文的主要研究内容 | 第29-31页 |
| 第2章 实验材料与测试方法 | 第31-41页 |
| 2.1 实验药品 | 第31-32页 |
| 2.2 实验仪器设备 | 第32页 |
| 2.3 材料的制备 | 第32-35页 |
| 2.3.1 Sr_2Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_6-Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)(SFM-SDC)材料的制备 | 第32-33页 |
| 2.3.2 Sr_2Fe_(1.5-x)Ni_xMo_(0.5)O_(6-δ)(x=0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.4) (SFNM) 材料的制备 | 第33页 |
| 2.3.3 Sr_(2-x)Ba_xFe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)(x= 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1)材料的制备 | 第33-34页 |
| 2.3.4 Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)(SDC)材料的制备 | 第34页 |
| 2.3.5 单电池的制备 | 第34-35页 |
| 2.4 材料性能表征 | 第35-37页 |
| 2.4.1 X 射线衍射(XRD)分析 | 第35页 |
| 2.4.2 微观形貌表征 | 第35页 |
| 2.4.3 X 射线能量分析光谱(EDX)分析 | 第35-36页 |
| 2.4.4 热膨胀系数测试 | 第36页 |
| 2.4.5 X 射线光电子能谱(XPS)分析 | 第36页 |
| 2.4.6 电导率测试 | 第36-37页 |
| 2.5 电化学表征方法 | 第37-41页 |
| 2.5.1 电化学阻抗谱的测量 | 第37-39页 |
| 2.5.2 电池放电性能的测试 | 第39-41页 |
| 第3章 Sr_2Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_6-Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)复合阴极的制备及性能研究 | 第41-64页 |
| 3.1 引言 | 第41-42页 |
| 3.2 “一步”燃烧法制备 SFM-SDC 复合材料 | 第42-43页 |
| 3.3 SFM-SDC 复合材料的特性分析 | 第43-50页 |
| 3.3.1 SFM-SDC 粉末样品的晶体结构分析 | 第43-44页 |
| 3.3.2 SFM-SDC 样品的微观形貌 | 第44-45页 |
| 3.3.3 SFM-SDC 粉末样品能谱分析 | 第45-48页 |
| 3.3.4 不同质量配比的 SFM-SDC 复合粉体的热膨胀系数分析 | 第48-49页 |
| 3.3.5 不同质量配比的 SFM-SDC 复合材料的电导率分析 | 第49-50页 |
| 3.4 SFM-SDC 阴极的电化学性能研究 | 第50-58页 |
| 3.4.1 SFM-SDC 复合阴极的交流阻抗谱分析 | 第50-52页 |
| 3.4.2 SFM-SDC 复合阴极氧还原反应机理研究 | 第52-55页 |
| 3.4.3 基于 SFM-SDC40 阴极的单电池放电测试 | 第55-56页 |
| 3.4.4 SFM-SDC40 阴极性能的短期稳定性测试 | 第56-57页 |
| 3.4.5 SFM-SDC40 阴极的微观形貌及与 YSZ 电解质的化学兼容性研究 | 第57-58页 |
| 3.5 SDC/SFM-SDC 双层阴极在 YSZ 电解质上的电化学性能研究 | 第58-62页 |
| 3.5.1 SDC/SFM-SDC 双层阴极的 EIS 分析 | 第58-60页 |
| 3.5.2 SDC/SFM-SDC40 阴极的微观形貌分析 | 第60-61页 |
| 3.5.3 基于 SDC/SFM-SDC40 阴极的单电池放电测试 | 第61-62页 |
| 3.5.4 SDC/SFM-SDC40 阴极的电化学性能的短期稳定性测试 | 第62页 |
| 3.6 本章小结 | 第62-64页 |
| 第4章 Sr_2Fe_(1.5-x)Ni_xMo_(0.5)O_6阴极材料的制备及性能研究 | 第64-83页 |
| 4.1 引言 | 第64-65页 |
| 4.2 SFNM 粉末样品的制备 | 第65-67页 |
| 4.2.1 SFNM 材料成相的温度 | 第65页 |
| 4.2.2 烧结温度对 SFNM 材料微观形貌的影响 | 第65-67页 |
| 4.3 SFNM 样品特性的研究 | 第67-76页 |
| 4.3.1 SFNM 样品的晶型结构分析 | 第67页 |
| 4.3.2 SFNM 粉体的微观形貌 | 第67-69页 |
| 4.3.3 SFNM 材料的热稳定性测试 | 第69-70页 |
| 4.3.4 SFNM 样品的热膨胀系数(TEC)测试 | 第70-71页 |
| 4.3.5 SFNM 样品的 X-射线光电子能谱(XPS)分析 | 第71-73页 |
| 4.3.6 SFNM 材料的电导率分析 | 第73-74页 |
| 4.3.7 SFNM 材料与电解质材料的化学兼容性研究 | 第74-76页 |
| 4.4 SFNM 阴极的电化学性能研究 | 第76-81页 |
| 4.4.1 SFNM 阴极的交流阻抗谱(EIS)分析 | 第76-78页 |
| 4.4.2 以 SFNM 材料为阴极的单电池的微观形貌 | 第78-80页 |
| 4.4.3 基于 SFN_0.1M 阴极单电池放电测试 | 第80-81页 |
| 4.4.4 SFN0.1M 阴极材料的电化学性能的短期稳定性测试 | 第81页 |
| 4.5 本章小结 | 第81-83页 |
| 第5章 Sr_(2-x)Ba_xFe_(1.5)Mo_(0.5)O_6阴极材料的性能研究 | 第83-101页 |
| 5.1 引言 | 第83页 |
| 5.2 Sr_(2-x)Ba_xFe_(1.5)Mo_(0.5)O_6 δ(x=0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1)粉体的性能研究 | 第83-92页 |
| 5.2.1 SBFM 材料的晶体结构分析 | 第83-84页 |
| 5.2.2 SBFM 材料粉体的微观形貌 | 第84-85页 |
| 5.2.3 SBFM 材料的热膨胀系数的研究 | 第85-86页 |
| 5.2.4 SBFM 材料的热稳定性研究 | 第86-87页 |
| 5.2.5 SBFM 材料的 XPS 分析 | 第87-89页 |
| 5.2.6 SBFM 材料的电导率 | 第89-90页 |
| 5.2.7 SBFM 材料与电解质材料的化学兼容性研究 | 第90-92页 |
| 5.3 SBFM 阴极的制备及电化学性能研究 | 第92-99页 |
| 5.3.1 SBFM 阴极的交流阻抗测试及分析 | 第92-95页 |
| 5.3.2 以 SBFM 为阴极的但电池的微观形貌分析 | 第95-97页 |
| 5.3.3 以 SB_(0.2)FM 为阴极的单电池放电测试 | 第97-98页 |
| 5.3.4 SB_(0.2)FM 阴极的电化学性能的短期稳定性测试 | 第98-99页 |
| 5.4 本章小结 | 第99-101页 |
| 第6章 元素掺杂对 SFM 材料性能影响的机理研究 | 第101-109页 |
| 6.1 引言 | 第101-102页 |
| 6.2 B 位 Ni 掺杂对 SFNM 阴极性能影响的机理研究 | 第102-105页 |
| 6.2.1 B 位 Ni 掺杂对 SFNM 材料晶胞参数的影响 | 第102-103页 |
| 6.2.2 B 位 Ni 掺杂后对 SFM 材料的元素价态变化对材料性能的影响 | 第103-105页 |
| 6.3 A 位 Ba 掺杂对 SFM 阴极性能影响的机理研究 | 第105-107页 |
| 6.3.1 A 位 Ba 掺杂后对 SBFM 材料晶胞参数的影响研究 | 第105-106页 |
| 6.3.2 A 位 Ba 掺杂后 SBFM 材料中元素价态变化对性能影响的研究 | 第106-107页 |
| 6.4 本章小结 | 第107-109页 |
| 结论 | 第109-111页 |
| 参考文献 | 第111-124页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第124-125页 |
| 致谢 | 第125页 |
