低温固体氧化物燃料电池性能优化及测试

论文总字数：20821字

摘 要

固体氧化物燃料电池是燃料电池发展至今的第三代形式，传统固体氧化物燃料电池是一种在中高温下直接把燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。它是目前众多待发展清洁能源中的被普遍看好前景的一种能源。

本课题将对使用不同电解质，不同电极结构的低温固体氧化物燃料电池的性能进行测试，比较其差异，最终选择出最优的电解质配比、电极材料与电池加工工艺。

在电池性能测试的过程中，我们选取不同的间隔时间，得出各自的性能图像加以比较，对照电池稳定性测试的最终结果，证明本课题实验所制备的电池的测试性能与真实性能相同。

关键词：燃料电池，低温固体氧化物燃料电池，电解质，性能测试

ABSTRACT

Solid oxide fuel cells is the third generation of form of fuel cell development up to now, the traditional solid oxide fuel cell is a kind of chemical energy of the fuel and oxidant directly and efficiently under the high temperature environment friendly solid-state chemistry power into electricity.

It is a lot of to develop clean energy is generally optimistic about the prospects of a kind of energy will be the topic of using different electrolyte, different electrode structures of low temperature solid oxide fuel cell performance test, compare their differences, finally choose the optimal ratio of electrolyte electrode materials and the cell processing.

In the process of battery performance test, we choose different time interval, it concluded that the performance of each image are compared, control cell stability testing of the final result, prove this topic laboratory preparation of the test performance is the same as the real performance of the battery

KEY WORDS: fuel cells Low temperature solid oxide fuel cell The electrolyte The performance test

目录

摘要 I

Abstract II

目 录 III

简写术语 IV

第一章 绪 论 1

1.1燃料电池简介 1

1.2固体氧化物燃料电池的简介 2

1.2.1固体氧化物燃料电池发展概况 2

1.2.2固体氧化物燃料电池的工作原理和特点 2

1.2.3固体氧化物燃料电池的优化方向 3

1.3低温固体氧化物燃料电池 4

1.3.1低温固体氧化物燃料电池 4

1.4 本课题研究的目的和意义 7

第二章 实验材料和测试方法 8

2.1实验设备 8

2.2实验材料 10

2.3制备方法与流程 11

2.3.1电解质材料制备 11

2.3.2电极材料制备 10

2.4燃料电池电解质与电极的测试方法 13

第三章 电解质和电极材料的性能测试 14

3.1电解质材料性能 14

3.2电极材料性能 17

3.3本章小结 20

第四章 单部件燃料电池性能 21

4.1低温固体氧化物燃料电池制备步骤 21

4.2低温固体氧化物燃料电池性能测试 21

4.2.1低温固体氧化物燃料电池纯电解质性能测试 21

4.2.2低温固体氧化物燃料电池的稳定性测试 22

4.2.3低温固体氧化物燃料电池的结构及电解质配比对性能的影响 23

4.3本章小结 26

第五章 结论与展望 29

5.1主要结论 27

5.2展望 27

致 谢 29

参考文献 30

简写术语

第一章 绪 论

1.1燃料电池简介

从刘奎峰先生的《地球》一文得悉，如果把地球诞生至今的时间看做一天的24个小时，直到最后的1分10秒，现代人类才出现在历史时钟上。在工业革命后的“短短几秒”，我们人类创造了前所未有的辉煌，但与之对应的，地球积攒了足足46亿年的化石燃料已经接近枯竭。为了人类接下来的发展，当今世界各国都在努力发展新能源，如：太阳能，核能，风能，潮汐能。

时至今日，太阳能依旧受困于其存储难度，核能的危险性与相应聚变裂变技术难以提升，风能与潮汐能受时间与空间不平均不稳定的制约，都有着很漫长的道路要走，不能在短时间内解决能源短缺的问题。

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