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1、-范文最新推荐-1 / 11中温 H2S 固体氧化物燃料电池材料的制备及电性能研究固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种高效，环保的能量转换装置。随着能源和环境问题的日益严重，SOFC 的研究已经成为能源和材料领域的热点之一。实验采用溶胶-凝胶法制备中温 H2S 固体氧化物燃料电池的电解质和阳极催化剂。电解质 Ce0.8Sm0.2O2(SDC)的 XRD 结果表明经 900 煅烧后SDC 具有典型的萤石结构。400800时，SDC 的电导率均随温度的升高而增大。 Y0.9Sr0.1Cr1-xFexO3(x=0.1, 0.3, 0.5)的测试结果表明经 1000 煅烧后，均形成典型的钙钛矿结构，且
2、表面疏松多孔。同时具有良好的耐硫性和化学相容性。400800时，电导率均随温度的升高而增大。综合分析选择 Y0.9Sr0.1Cr0.5Fe0.5O3 作为阳极催化剂，组装成单电池 YSCF-SDC|SDC|Ag。测试结果显示电池的性能随温度的增加不断提高。在 800，电池开路电压为0.91V,最大功率密度为 12mW· cm-2 最大电流密度 45 mA·cm-2 关键词： H2S 固体氧化物燃料电池；中温；电解质；阳极 6966TitleSynthesis and performance of anode materials for intermediatetem
3、perature H2S solid oxide fuel cellsAbstractSolid oxide fuel cells (SOFCs) are efficient, green energy conversion devices. With theincreasing energy crisis and environmental pollution,SOFC has grabbed a lot ofinterests in energy and materials science.Electrolyte and anode catalysts of H2S solid oxide
4、 fuel cells were prepared by sol-gelmethod. The XRDof Ce0.8Sm0.2O2 (SDC)showed -范文最新推荐-3 / 11thatSDC has atypical offluoritestructure after calcining at 900. At 400800,the conductivities increased withthe temperature.The resultsofY0.9Sr0.1Cr1-xFexO3(x=0.1, 0.3,0.5)indicated thatfine powders with 2.2
5、.1 XRD 分析 182.2.2 电导率分析 182.2.3 扫描电镜 (SEM)分析.182.2.4 透射电镜 (TEM)分析 192.3 本章小结 .193 YSCF 阳极催化剂的制备及表征. 203.1 实验部分 .203.1.1 实验药品及仪器 203.1.2 YSCF 阳极材料的制备 .213.1.3 YSCF 阳极材料的表征方法 213.2 结果与讨论 .223.2.1 XRD 分析 223.2.2 扫描电子显微镜 (SEM)分析.233.2.3 化学相容性分析 .253.2.4 催化剂的电导率分析 .253.2.5 耐硫性能分析 .27-范文最新推荐-5 / 113.3 本章小
6、结 .274 YSCF H2S-SOFC 的电性能测试 . 284.1 实验部分 .284.1.1 实验药品及仪器 284.1.2 单体燃料电池的制备 .294.1.3 燃料电池的电输出性能测试 .304.2 结果与讨论 .314.3 本章小结 .33结论. 34致谢. 35 参考文献. 361 绪论随着现代文明的发展，传统发电方式的弊端日趋明显。一是储存于燃料中的化学能必须首先转变成热能后才能被转变成电能，且受卡诺循环及现代材料的限制，效率只有 33%35%；二是虽然技术在不断升级，如超高压、超临界、超超临界机组的开发，但是机组规模巨大、超高压远距离输电，会导致投资上升，到用户的综合能源效率
7、也只 35%左右，且产生的大规模污染仍没有得到根本解决。 燃料电池发电技术的诞生为产生高效、清洁、经济、安全的电能提供了可能。-范文最新推荐-7 / 11燃料电池通过电化学反应过程使化学能直接转化为电能，且不经过热机过程，不 料和氧化剂不是储存在电池内，而是储存在电池外的储罐中。当电池发电时，要连续不断地向电池内送入燃料和氧化剂，排出反应产物，同时也要排除一定的废热，以维持电池工作温度恒定。燃料电池本身只决定输出功率的大小，储存的能量则由储罐内的燃料与氧化剂的量决定3。燃料电池工作原理如图 1.1 所示。 1.1.2 燃料电池的特点与其它类型的化学电池相比，燃料电池用以转化电能的化学能来自燃料
8、和氧化剂气体的反应能，而不是依靠它自身电极材料在工作过程中的消耗。根据其能量来源的特点，燃料电池也可看作是一种靠电化学过程发电的“发电机”。作为 “发电机”，与常规发电相比，燃料电池在许多方面存在自身的特色，具有一系列优点4：(1)理论发电效率高，发电潜力大。燃料电池发电不受热力学卡诺循环的限制，其理论发电效率高。由于存在各种损失，H2 燃料电池的实际输出电压只有0.7V0.8V，实际效率也远低于 82%。根据计算，10MW 常压磷酸盐燃料电池，-范文最新推荐-9 / 11以甲醇为燃料，实际效率可达 48.4%；同样情况下的熔融碳酸盐燃料电池，实
9、际效率可达 58.4%。尽管燃料电池实际效率达不到理论值，但其实际发电效率仍高于传统单循环热机的发电效率。燃料电池发电效率的潜力巨大，通过组成联合循环，发电效率将得到大幅度提高。(2)小型高效，提高供电可靠性。燃料电池的发电效率受负荷和容量的影响很小，燃料电池容量在 250kW1MW 规模的发电效率，与先进的火电机组300MW500MW 的发电效率相当，甚至更高。因此，燃料电池是分布式电源的最佳选择，建在用户附近，节省输变电投资，减少输变电损失，对提高供电可靠 除微量 CO2 的空气为氧化剂，采用对氧电化学还原具有良好催化活性的 Pt/C、Ag、Ag-Au、Ni 等为电催化剂制备的多孔气体扩散电极为氧电极，以 Pt-Pd/C、Pt/C 或 Ni 等具有良好催化氢电化学氧化的电催化剂制备的多孔气体电极为氢电极。碱性燃料电池已成功地应用于载人航天飞行，作为 Apollo 登月飞船和航天飞机的主电源，证明了燃料电池高效、高比能量、高可靠性。磷酸型燃料电池1以无机酸（浓缩的磷酸）为电解质，以空气为氧化-范文最新推荐-11 / 11剂，一 中温 H2S 固体氧化物燃料电池材料的制备及电性能研究(4):
