1. 研究目的与意义
从上个世纪开始，加速和过度使用煤炭、石油和天然气等化石燃料引发了全球范围内的能源危机，伴随化石燃料燃烧产生的二氧化碳等温室气体也带来了气候变化等一系列相关环境问题。随着全球社会经济的持续进步和不断发展，我们对能源的需求量持续增加，但化石燃料储量有限且不可再生，从长远来看，化石燃料发电将不可持续。因此，进一步提高发电效率、开发可再生能源迫在眉睫。
燃料电池是一种高效、清洁的能源利用技术。与传统热机不同，燃料电池是通过使化石燃料发生电化学反应而将其中的化学能直接转换成电能的，此过程中能量的转换不经过卡诺循环，因此可以大大提高化石能源的能量利用效率。除此之外，化石燃料发生电化学反应后的产物基本上为 HO和CO2，大大降低了污染物的排放。燃料电池的高能量利用率及环境友好的特点使其得到了广泛的关注。燃料电池是一种能够将燃料气(如氢气、甲烷、甲醇等)中所蕴含的化学能直接转化为电能的电化学装置。燃料电池与其它现有的能源转换技术(如内燃机技术)相比具有更高的能量转换效率;且在其转换过程中不会产生二次污染，它可以在满足当下快速增长的电力需求的同时，将发电对环境的影响降至最低，具有广阔的发展前景。
2. 研究内容和预期目标
如前所述，镍基金属陶瓷材料对于燃料的催化氧化活性高，导电性良好且价格低廉，使其成为SOFC极具竞争力的阳极材料。然而当使用碳氢化合物为燃料时，Ni基阳极上会产生积碳，从而造成电池的稳定性下降。同时，由于碳氢化合物比氢气更难活化，导致电池的性能下降。因此，研究新型核壳结构镍基阳极在较低操作温度下的电化学性能以及在碳氢化合物燃料中的抗积碳能力，对推动SOFC的应用具有重要意义。
因此，通过水热法结合等体积浸渍法，制备不同的新型核壳结构镍基阳极材料，再结合XRD、SEM、TEM等表征手段，考差阳极材料物化性能，测试其抗积碳能力。进而研究具有较好性能的新型核壳镍基阳极材料，对推动SOFC的应用具有重要意义。
3. 研究的方法与步骤
1. 通过水热法结合等体积浸渍法，制备出不同含量的新型核壳镍基阳极材料，阳极中 N/SDC 的重量比分别为 0.02: 1、0.10:1和0.20: 1，分别称为 2LNC-SDC、10 LNCSDC 和20 LNC-SDC在 700C的氢气氛下，对粉体进行了 2的还原表征。；
2. 结合XRD、H2-TPR、SEM、TEM等表征手段，考察阳极材料的物化性能，对各阳极材料进行积碳测试，通过TGA、SEM等表征手段考察其抗积碳性能；
4. 参考文献
[1] 毛宗强，燃料电池，北京：化学工业出版社，2005, 276
[2] Steven McIntosh and Raymond J. Gorte, Direct Hydrocarbon Solid Oxide Fuel Cells, Chemical Reviews, 2004, 104, 4845-4865
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；
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。
