原位出溶的Sm0.20NixCe0.8-xO2#8722;δ材料作为固体氧化物燃料电池阳极的研究开题报告

 2023-10-12 09:03:36

1. 研究目的与意义


固体氧化物燃料电池(SOFC)在过去的几十年中受到了学术界和工业界的极大关注,并可能在未来碳中和能源系统的研究中发挥重要作用。SOFC燃料适用范围广,包括H2、合成气和碳氢化合物等。开发先进抗积碳的SOFC阳极催化剂受到了很多关注。镍/氧化钇稳定氧化锆(Ni/YSZ)阳极已经被广泛研究,具有良好的导电性和较高的催化活性。然而,由于Ni相的粗化和氧化还原循环过程中发生的体积变化,以及其在碳氢燃料气氛下的积碳现象,使得其长期稳定性和氧化还原稳定性受到很大挑战性。因此,为解决Ni/YSZ阳极的上述问题,有必要开发新型金属催化剂和离子导体组成的复合电阳极。

和传统方法相比,原位出溶方法代表一种更快、更具成本效益的工艺,具有更均匀的粒径分布,已被作为一种非常有前途的获得纳米电催化剂的策略,被广泛用在燃料电池和电解池等电化学能量转换装置。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

2. 研究内容和预期目标

如前所述,原位出溶方法代表一种更快、更具成本效益的工艺,具有更均匀的粒径分布,已被作为一种非常有前途的获得纳米电催化剂的策略。但是该过程可能会伴随着分解和表面重构,金属离子的相互扩散也会导致形成杂相。因此,调整材料组分以达到更优秀的催化性和稳定是,对推动原位出溶的应用具有重要意义。

本课题准备采用溶胶法制备阳极材料,,并且研究相应的结构、抗积碳性能等等方面。再通测试研究阳极的催化活性和阳极特性。为高性能阳极材料研发做出有效贡献。

3. 研究的方法与步骤

1.采用Pechini法制备Sm0.20NixCe0.80–xO2–δ(x = 0、0.03、0.05、0.10、0.15)的阳极材料;

2.电解质则是70%(质量分数)SDC和30%(Li0.67Na0.33)2CO3通过固相反应制备得到,阴极材料包含3%复合电解质和70%锂化氧化镍(LiNiO2);

3.采用阴极和电解质双层共压,将电解质和阴极粉末在直径为13mm的模具中铺匀,以约500MPa的压力共压形成双层片。将该双层片放入马弗炉,煅烧后和阳极浆料等通过丝网印刷法结合,最后通过一系列反应得到单电池片;

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

4. 参考文献


[1] International Energy Outlook 2016, with Projections to2040 [M]. Government Printing Office, 2016.

[2] BP Energy Outlook 2019 [M]. UK, p.l.c, 2019.

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

5. 计划与进度安排

1、第17周(22-23-1学期)-第3周(2024年12月19日—2024年3月12日):根据和导师讨论确定的论文题目,大量阅读文献,其中选择10篇以上参考文献(外文1-2篇或以上)进行深入阅读,参照任务书写出开题报告。选择一篇外文(5000字以上,文献内容要结合本研究内容)进行全文翻译;

2、第4周(2024年3月13日—2024年3月19日):在充分调研文献的基础上,制定实验具体实施计划,进行试验研究的前期准备工作;

3、第5周-第11周(2024年3月20日—2024年5月7 日):根据任务内容确定实验方案,电极、电解质材料的制备;材料表征及电池性能、稳定性测试;

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。