CeO2基固体电解质的制备及性能研究 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

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第1章绪论

1.1燃料电池

1.2固体氧化物燃料电池

1.2.1固体氧化物燃料电池的工作原理.

1.2.2固体氧化物燃料电池的组成及材料

1.2.3固体氧化物燃料电池的结构类型

1.3固体氧化物燃料电池电解质

1.3.1ZrO2基固体电解质

1.3.2Bi2O3基固体电解质

1.3.3LaGaO3基固体电解质

1.3.4CeO2基固体电解质

1.4CeO2基电解质的研展

1.4.1常压烧结温度的降低

1.4.2外场辅助烧结技术

1.4.3氧离子传导能的改善

参考文献

第2章掺杂CeO2电解质的制备及常见研究方法

2.1粉体合成方法

2.1.1固相法

2.1.2低温燃烧合成法

2.1.3水热法

2.1.4溶胶-凝胶法

2.1.5共沉淀法

2.2成型与烧结

2.3物理特表征

2.3.1晶体结构分析

2.3.2粒度及微观形貌分析

2.4收缩能与相对密度测试

2.5交流阻抗测试

参考文献

第3章掺杂氧化铈的烧结过程研究

3.1烧结与传质

3.1.1烧结模型的研展.

3.1.2晶粒生长过程

3.2掺杂氧化铈的致密化过程研究

3.2.1掺杂剂含量对致密化过程的影响

3.2.2加热速率对收缩行为的影响

3.3掺杂氧化铈的致密活化能

3.3.1 Arrhenius法研究活化能

3.3.2主烧结曲线法研究活化能.

3.4相对致密度与电解质微观形貌分析

3.5晶粒生长机制研究

参考文献

第4章掺杂氧化铈的低温闪烧行为研究

4.1闪烧技术概述

4.1.1闪烧技术应用领域

4.1.2闪烧可能的机理

4.2掺杂氧化铈的闪烧参数研究

4.2.1电场强度对闪烧温度的影响

4.2.2样品电导率分析

4.2.3阶梯增流闪烧

4.2.4闪烧过程中收缩能的研究

4.3闪烧样品的微观形貌分析

4.3.1电场强度对晶粒尺的影响

4.3.2电流密度对微观形貌的影响

4.4电解质闪烧机理分析

4.4.1黑体辐射理论研究试样温度

4.4.2温度分布及对应的表面微观结构

4.5室温下Sm2O3掺杂CeO2的石墨辅助闪烧

参考文献

第5章掺杂氧化铈的离子传导机理研究

参考文献

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第1章绪论

能源是人类活动的物质基础，是国民经济的命脉，与我们的生活息息相关，也是衡量国家综合国力和人民生活水平的重要指标。随着我国经济的快速发展，人均能耗与日俱增，能源的供求矛盾越发突出，作为的化石能源将逐渐被消耗殆尽，由此引发的能源危机问题已严重威胁到国家的发展和战略。此外，使用传统化石能源带来的环境问题也亟待解决，全球气候变化对人类构成重大威胁，同时碳排放过量也与社会经济，甚政治博弈都有着紧密的联系。因此，开发环保、、、储量丰富的新型能源是当前亟须解决的问题，也是时代发展的必然要求。

近些年来，燃料电池技术应运而生，其以、清洁、燃料灵活、可持续使用和无噪声等诸多优点得到科研人员的广泛关注与研究。固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell,SOFC）属于第三代燃料电池，可直接将氢气、甲醇、烃类等燃料的化学能转化为电能，发电过程不经过燃烧反应。因其不受卡诺循环的限制，故转化率较高，可达65%以上，是一种的绿色能源转化装置(1-2]。固体电解质作为SOFC的关键组件，在很大程度上决定了电池的能。

1.1燃料电池

燃料电池（FC）是一种将燃料的化学能直接转化为电能的发电装置，具有能量转化效率高（一次发电效率为40%~60%，系统热电联供效率为60%~80%）、环境友好、能长时间连续工作、高等优点。1839年，英国科学家William Robert Grove使用铂电极将硫酸电解，生成了氢气和氧气，同时，在Pt的催化下，氢气和氧气发生电化学反应，并随之产生了电流，这是个气体电池装置，也被认为是世界上个燃料电池。1889年，Langer C.与Mond L.在这些研究的基础上，提出了“燃料电池理论”，这是“燃料电池”一词次被提及。1965年，燃料电池为美国双子星宇宙飞船提供电能来，燃料电池也在快速发展并在实际中得到了应用。

燃料电池种类很多，但其电池结构一般都由阳极、阴极、电解质和外部电路组成。工作状态下，燃料电池的阴极侧发生的是氧化剂的还原反应(如O2被还原成O2-）同时释放出电子，电子通过外电路传阳极侧；而阳极侧发生燃料气的氧化反应(如H2被氧化生成H2O)，并从外电路中得到电子。

燃料电池按电解质材料的不同，可以划分为碱燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）。

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