固体氧化物燃料电池阴极材料的研究进展精选课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《固体氧化物燃料电池阴极材料的研究进展精选课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 固体 氧化物 燃料电池 阴极 材料 研究进展 精选 课件
- 资源描述:
-
1、Seminar II中温固体氧化物燃料电池阴极材料的研究进展 学生:刘斌 导师:程谟杰 研究员2019.04.02Seminar II中温固体氧化物燃料电池的主要特点工作温度高在工作温度高在600-800C。电极催化剂不依赖。电极催化剂不依赖 贵金属。贵金属。可使用廉价的连接材料,且材料和材料之间的稳定性更可使用廉价的连接材料,且材料和材料之间的稳定性更好。好。发电效率高发电效率高(60-70%)。可热电联供,与蒸汽、可热电联供,与蒸汽、燃气轮机燃气轮机等构成联合循环发电系统,进一步提高发电效率。等构成联合循环发电系统,进一步提高发电效率。燃料适用性广燃料适用性广。可使用。可使用CO、H2、天
2、然气、城市天然气、城市 煤气、煤气、液液化化气、生物质气化气为燃料气、生物质气化气为燃料。N O x 和和 S O x 排 放 极 低排 放 极 低,C O2排 放排 放 减 半减 半.Seminar II固体氧化物燃料电池的应用领域家庭电站固定电站便携式全天候电源车载辅助电源Seminar II固体氧化物燃料电池的基本原理O2-O2-Combustible Fuele-PorouscathodePorousanodeSolidelectrolytecollectorcollectore-CO2+H2OO2Seminar II中温固体氧化物燃料电池对阴极材料的基本要求v有较高的氧还原活性;v有
3、较高的电导率;v与电解质和连接体材料具有良好的化学相容性,并且热膨胀系数要相互匹配;v在氧还原气氛和有工作负载的情况下要有一定的稳定性。Seminar II中温电池(中温电池(600C-800C600C-800C)主要的阴极材料)主要的阴极材料vLa1-x Srx MnO3-(LSM)vLa1-x Srx CoO3-(LSC)vLa1-x Srx FeO3-(LSF)vLa1-x Srx Co1-y Fey O3-(LSCF)vBa1-x Srx Co1-y Fey O3-(BSCF)ABO3钙钛矿结构钙钛矿结构Seminar II几种阴极材料在几种阴极材料在800 C的电导率、热膨胀系数的电
4、导率、热膨胀系数及及高温下与电解质的相容性高温下与电解质的相容性LaSrGaMg阴极材料化学相容性电子导电率 (S/cm)离子导电率 (S/cm)热膨胀系数ZrO2基CeO2基La0.6 Sr0.4 CoO3-La0.6 Sr0.4 Mn0.8 Co0.2 O3-La0.6 Sr0.4 FeO3-La0.8 Sr0.2 MnO3-La0.6 Sr0.4 Co0.2 Fe0.8 O3-180158412830279.41.710-40.225.610-3810-33.110-511.220.516.314.89.5轻微反应剧烈反应无反应剧烈反应轻微反应无反应无反应无反应无反应无反应无反应无反应无
5、反应无反应无反应Solid State Ionics,138(2000),79-90 and J.Electrochem.Soc,150(11)(2019)A1518-1522Seminar IIElectrical conductorMixed conductorComposite of electrical and ionic conductorChem.Rev,104(2019)4791-4843不同阴极的电化学反应位LSMLSCLSFLSCFLSM-YSZSeminar II加入加入YSZ可增加阴极可增加阴极的离子电导,扩大三的离子电导,扩大三相界面,显著改善电相界面,显著改善电池性能
6、池性能。LSM基阴极的研究进展(基阴极的研究进展(1)Science and Technology of Ceramic Fuel cells.California,USA,2019 and Solid State Ionics 93(2019)207-217 and and Journal of power sources,124(2019)390-402LSM与YSZ的反应性Sr含量小于0.35,生成La2Zr2O7Sr含量大于0.35,生成SrZrO3考虑电导率等综合因素,阴极中Sr含量在0.2-0.5,阴极烧结温度在1250C以下Seminar IILa0.8Sr0.2MnO3-YSZ
7、(La0.8Sr0.2)0.9MnO3-YSZEffect of A site depletion on the cell performance A位缺失大大位缺失大大提高电池性能。提高电池性能。在空气和氧气中在空气和氧气中电池性能差别近电池性能差别近一倍。一倍。LSM基阴极的研究进展(基阴极的研究进展(2)Solid State Ionics 93(2019)207-217Seminar IISolid State Ionics,176(2019)2555-2561LSM基阴极的研究进展(基阴极的研究进展(3)LSM-5Ce10ScZr大大提高了大大提高了LSM基阴极的电化学性能,在基阴极
8、的电化学性能,在650C,优化阴极优化阴极后的电池性能接近后的电池性能接近0.6/cm2.Seminar IISolid state Ionics 138(2000)143-152 and Solid state Ionics 176(2019)655-661LSC阴极的研究进展(阴极的研究进展(1)1150-1200C烧结的阴极具有最小的界面电阻。1.2W/cm2Seminar IILSC阴极的研究进展(阴极的研究进展(2)Solid state Ionics 138(2000)143-152阴极工作阴极工作700小时后,性能没有小时后,性能没有显著下降。然而显著下降。然而欧姆阻抗降低,欧姆
展开阅读全文