纳米颗粒修饰的低温固体氧化物燃料电池阴极材料的研究任务书
2020-06-09 22:38:33
1. 毕业设计(论文)的内容和要求
毕业论文内容: 传统的固体氧化物燃料电池(sofc)主要是由阴极,阳极以及电解质三部分组成。
阳极一般为金属ni和电解质材料复合的陶瓷阳极,电解质为zr基的氧化物,阴极为la0.8sr0.2mno3 (lsm)钙钛矿氧化物。
电池通常操作温度在900 #176;c左右,因此常常导致电池材料、制备、维护的成本较高以及操作寿命的不足。
2. 参考文献
[1] Gorte R J, Vohs J M. Catalysis in solid oxide fuel cells. Annu Rev Chem Biomol, 2: 9-30(2010). [2]Mueller D N, Machala M L, Bluhm H, et al. Redox activity of surface oxygen anions in oxygen-deficient perovskite oxides during electrochemical reactions. Nature Commun. 6, 6097 (2015). [3] Vohs J M, Gorte R J. High-performance SOFC cathodes prepared by infiltration. Adv. Mater. 21, 943#8211;956 (2009). [4] Cowin P I, Petit C T G, Lan R, et al. Recent progress in the development of anode materials for solid oxide fuel cells. Adv. Energy Mater. 1, 314#8211;332 (2011). [5] Corre G, Kim G, Cassidy M, et al. Activation and ripening of impregnated manganese containing perovskite SOFC electrodes under redox cycling. Chem. Mater. 21, 1077#8211;1084 (2009). [6] Ni C S, Vohs J M, Gorte R J, et al. Fabrication and characterisation of a large-area solid oxide fuel cell based on dual tape cast YSZ electrode skeleton supported YSZ electrolytes with vanadate and ferrite perovskite-impregnated anodes and cathodes. J. Mater. Chem. A 2, 19150#8211;19155 (2014). [7] Neagu D, Oh T, Miler D, et al. Nano-socketed nickel particles with enhanced coking resistance grown in situ by redox exsolution. Nature Commun. 6, 8120 (2015). [8] Liu Z, Liu B, Ding D, et al. Fabrication and modification of solid oxide fuel cell anodes via wet impregnation/infiltration technique. J. Power Sources 237, 243#8211;259 (2013). [9] Jiang S P. Nanoscale and nano-structured electrodes of solid oxide fuel cells by infiltration: advances and challenges. Int. J. Hydrog. Energy 37, 449#8211;470 (2012).
3. 毕业设计(论文)进程安排
第1-3周,课题熟悉和实验材料准备阶段; 第4-7周,使用edta-ca络合法制备阴极材料baco0.4fe0.4zr0.1y0.1o3-δ与ba(co0.4fe0.4zr0.1y0.1)0.95ni0.05o3-δ,考察电极材料的相结构。
第8-11周,调控原位析出温度和处理时间,了解材料的相结构变化以及处理前后微观形貌的变化; 第12-13周,制备电解质支撑的对称电池和阳极支撑的单电池,测试对称电池在不同温度原位析出纳米颗粒后的电池阻抗,与直接使用阴极材料的性能进行对比。
同时测试最优纳米颗粒修饰的电极为阴极的单电池性能; 第14-16周,处理和总结实验数据; 第17-18周,撰写毕业论文准备答辩。
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