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第一章绪论
1.1燃料电池概述
1.2固体氧化物燃料电池(SOFC)
1.2.1 SOFC的结构
1.2.2 SOFC的工作原理
1.2.3 SOFC技术发展概况
1.2.4 SOFC的发展趋势
1.3中低温固体氧化物燃料电池
1.3.1中低温SOFC的关键材料
1.3.2中低温SOFC面临的主要问题
1.3.3中低温SOFC中结构设计和微观结构优化
1.4本论文的工作思路
参考文献
第二章实验部分和表征方法
2.1实验部分
2.1.1实验原料
2.1.2实验仪器
2.1.3硝酸盐溶液的配制
2.2电解质和电极粉体材料的表征方法
2.2.1 X射线衍射(XRD)
2.2.2激光粒度分析
2.2.3热重和差热分析
2.2.4透射电子显微镜分析(TEM)
2.2.5扫描电子显微镜分析(SEM)
2.3陶瓷体的表征方法
2.3.1扫描电子显微镜分析(SEM)
2.3.2陶瓷体密度的测定
2.3.3力学性能
2.3.4电导性能测试
2.3.5 X光电子能谱(XPS)
2.4单电池性能的表征方法
2.4.1单电池的性能测试装置
2.4.2单电池I-V性能测试
2.4.3交流阻抗分析
第三章纳米电解质粉末及陶瓷的制备与表征
3.1引言
3.2硬脂酸燃烧法
3.2.1实验部分
3.2.2实验结果和讨论
3.3溶胶喷雾干燥热解法
3.3.1实验部分
3.3.2实验结果与讨论
3.4本章小结
参考文献
第四章中低温SOFC电极材料的制备和表征
4.1引言
4.2阳极材料的制备与表征
4.2.1喷雾干燥热解法制备纳米NiO-SDC复合粉末
4.2.2氨基乙酸法制备NiO-SDC粉末
4.3阴极材料的制备与表征
4.3.1实验部分
4.3.2实验结果与讨论
4.4本章小结
参考文献
第五章阳极支撑型中低温SOFC阳极制备和微观结构优化
5.1引言
5.2实验部分
5.2.1单分散聚苯乙烯微球的制备
5.2.2多孔NiO-SDC陶瓷的制备
5.2.3单电池的制备
5.2.4单电池的封接
5.3实验结果与讨论
5.3.1 PS微球的表征
5.3.2烧结温度对多孔NiO-SDC陶瓷微观结构的影响
5.3.3烧结温度对单电池性能的影响
5.4本章小结
参考文献
第六章纳米多孔结构阴极薄膜的制备及其单电池性能的研究
6.1引言
6.2实验部分
6.2.1旋涂液的制备
6.2.2单电池的制备
6.2.3单电池的封接
6.3实验结果与讨论
6.3.1阴极层的XRD表征
6.3.2旋涂液种类对阴极微观结构的影响
6.3.3悬浮液粘度对阴极微观结构的影响
6.3.4旋涂转速对阴极微观结构的影响
6.3.5烧结温度对阴极微观结构的影响
6.3.6纳米多孔结构的形成分析
6.4具有纳米多孔结构阴极薄膜的单电池的性能
6.5本章小结
参考文献
第七章纳米Cu注入Ni基阳极的制备及其直接氧化甲烷的性能研究
7.1引言
7.2实验部分
7.2.1 Ni/SDC基单电池的制备
7.2.2 Ni0.95Cu0.05/SDC基单电池的制备
7.2.3 Cu/Ni/SDC基单电池的制备
7.2.4单电池的封接
7.3阳极的结构表征
7.4直接氧化甲烷时电池的性能
7.5直接氧化甲烷时电池的稳定性
7.6本章小结
参考文献
第八章Cu/Ni/SDC阳极中Cu的催化机理的初步研究
8.1引言
8.2实验部分
8.2.1 SDC多孔陶瓷的制备
8.2.2 Cu/SDC多孔陶瓷的制备
8.3实验结果与讨论
8.3.1 Cu/SDC多孔陶瓷的表征
8.3.2 Cu的存在形式的变化
8.3.3 Cu催化的机理分析
8.4本章小节
参考文献
第九章全文总结
攻读博士学位期间发表和撰写的论文及授权专利
致谢