固体氧化物燃料电池材料及制备PDF电子书下载

序一 1

序二 1

前言 1

第一章　绪论 1

第一节　燃料电池发展背景 1

目录 1

第二节　燃料电池特点 3

第三节　燃料电池种类 4

二、用于电能-热能耦合设备 6

三、用于小型供能设备 6

第四节　燃料电池应用状况 6

一、用于大型发电厂 6

四、用于交通工具 7

第五节　固体氧化物燃料电池 7

第六节　SOFC基本组成 9

一、电解质材料 9

五、封接材料及其他 10

四、连接体材料 10

三、阴极材料 10

二、阳极材料 10

六、单体电池组装 11

第七节　SOFC技术发展状况 11

参考文献 14

第二章　固体氧化物燃料电池电解质材料 17

第一节　SOFC电解质材料基本要求 17

第二节　SOFC电解质材料发展现状 17

一、全稳定氧化锆 17

二、掺杂氧化铈 21

三、稳定的氧化铋 22

四、其他氧离子电导材料 23

第三节　电解质薄膜制备方法 24

一、电化学气相沉积 24

二、等离子喷涂 25

三、电泳沉积 26

四、溶胶-凝胶法 26

五、流延成型 27

六、轧膜成型 28

第四节　全稳定氧化锆缺陷组成和电导性能 29

一、M2O3-ZrO2体系缺陷组成 29

七、小结 29

二、YSZ结构 32

三、YSZ缺陷组成 35

第五节　YSZ纳米粉体制备与性能表征 38

一、8YSZ纳米粉体实验合成 39

二、YSZ纳米超细粉体性能测试 39

三、ZrO2粉体粒度和形貌 39

四、粉体中孔隙分布 47

五、相分析与晶胞参数 48

六、粉料成分 50

七、差热-热重分析 51

第六节　YSZ纳米粉体成型 52

一、纳米粉体工艺性能探讨 52

二、YSZ粉体干压成型 55

第七节　YSZ电解质薄膜流延成型工艺 60

一、粉料性能对流延成型工艺影响 60

二、流延成型浆料体系 60

三、流延成型浆料制备 61

五、流延带干燥 62

四、流延成型工艺过程 62

六、流延成型坯体性能 63

第八节　YSZ纳米粉体烧结性能 64

第九节　YSZ电导性能 72

一、直流四端电极法 72

二、复合交流阻抗谱法 73

第十节　YSZ晶相分析和化学稳定性 81

第十一节　YSZ热膨胀性能 84

第十二节　YSZ力学性能 85

参考文献 87

第一节　SOFC阴极材料基本要求 92

第三章　固体氧化物燃料电池阴极材料 92

第二节　SOFC阴极材料发展现状 93

一、钙钛矿结构材料——锰酸镧 93

二、钴酸镧LaCoO3 95

三、阴极薄膜制备方法 96

第三节　LaMnO3中缺陷组成——缺陷化学 97

第四节　Sr掺杂LaMnO3粉料的固相合成 101

第五节　LSM材料体系性能 110

第六节　LSM/YSZ复合材料体系研究 113

一、复合体系烧结性能 113

二、LSM/YSZ复合材料体系中孔结构 115

三、LSM/YSZ复合体系材料电性能 117

第七节　LSM晶相分析与稳定性 121

第八节　LSM热膨胀性能和力学性能 123

参考文献 124

第四章　固体氧化物燃料电池阳极材料 126

第一节　SOFC阳极材料基本要求 126

第二节　SOFC阳极材料发展现状 127

一、Ni/YSZ金属陶瓷 127

二、其他阳极材料 128

第三节　Ni/YSZ多孔结构模型 129

第四节　NiO/YSZ阳极制备 130

一、原料性能 130

二、浆料体系 134

三、阳极薄膜制备 135

四、NiO/YSZ瓷体烧结性能 138

第五节　阳极微观结构 141

一、成孔剂对孔结构影响 141

二、阳极多孔结构形成 143

第六节　晶相分析 144

第七节　NiO还原和阳极材料电导性 145

第八节　热膨胀性能 149

参考文献 150

第五章　固体氧化物燃料电池连接体材料 153

第一节　SOFC连接体材料基本要求 153

第二节　钙钛矿结构陶瓷材料——铬酸镧 153

一、铬酸镧的性质、相变和化学计量组成 154

二、铬酸镧的制备 156

三、铬酸镧烧结性 159

四、铬酸镧的稳定性 163

五、铬酸镧电导性 164

六、铬酸镧界面反应 167

七、铬酸镧热膨胀性 168

八、铬酸镧气密性 169

九、其他陶瓷材料 170

第三节　LaCrO3/Cr金属陶瓷 170

第四节　合金连接体材料 174

第五节　复合连接体材料 180

第六节　结语 182

参考文献 182

第一节　SOFC封接材料基本要求 188

第六章　固体氧化物燃料电池封接材料 188

第二节　SOFC封接技术发展现状 189

第三节　玻璃陶瓷材料 190

第四节　封接材料制备及性能测试方法 192

一、封接材料组分确定 192

二、封接材料制备 193

三、封接材料热膨胀系数测定 193

七、强度测试 196

六、抗热循环试验 196

五、气密性检测 196

四、封接实施 196

八、微观结构观察 199

第五节　SOFC软封接材料 199

第六节　SOFC硬封接材料 203

第七节　结语 209

参考文献 209

第七章　固体氧化物燃料电池单体系统 210

第一节　SOFC热力学原理 210

一、电化学效率 213

第二节　SOFC效率 213

二、其他效率 214

第三节　SOFC中极化现象 214

一、活化极化 215

二、浓差极化 215

三、反应极化 216

四、欧姆极化 216

第四节　SOFC功率输出 216

第六节　SOFC阳极反应 221

第五节　SOFC电极反应基本原则 221

第七节　SOFC阴极反应 224

参考文献 225

第八章　固体氧化物燃料电池堆 227

第一节　管状设计电池堆 227

第二节　基片式设计电池堆 229

第三节　独石型设计电池堆 231

第四节　平板式设计电池堆 232

第五节　各种结构SOFC电池堆比较 234

参考文献 234

第九章　结语 236