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Ni基复合阳极集流器制备及性能优化任务书

 2020-06-29 20:42:08  

1. 毕业设计(论文)的内容和要求

1、内容: 本课题以阳极支撑型固体氧化物燃料电池(sofc)为对象,主要通过共流延及相转化工艺制备复合阳极电流收集器,同时探究集流层各原料比例及复合阳极中集流层的厚度等参数对电池性能的影响。

前期实验结果表明,相转化法能够得到孔道均匀的多孔阳极支撑体,气孔率一般能达到60%,有利于气体进入电池内部发生反应。

此外,pt、ag等贵金属作为电流收集层,成本高且长期稳定性差,采用传统的浆料涂覆法制备集流层还需要考虑到材料间的匹配性、集流层的气孔率等诸多因素。

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2. 参考文献

[1] 衣宝廉. 燃料电池 [M]. 北京:化学工业出版社, 2000. [2] 李杨, 魏敦崧, 潘卫国. 燃料电池发展现状与应用前景 [J]. 能源技术. 2001; 22(4):158-161. [3] 卢俊彪, 张中太, 唐子龙. 固体氧化物燃料电池的研究进展[J]. 稀有金属材料与工程. 2005; 34(8): 1177-80. [4] 陈建新,曾凡蓉,王绍荣等. 固体氧化物燃料电池关键材料及电池堆技术[J]. 化学进展. 23(2/3),2011:463-469. [5] Y Liu, O. Y Chen, C. C. Wei and K. Li. Preparation of yttria-stabilised zirconia (YSZ) hollow fibre membranes. Desalination. 2006, 199(1-3): 360-362. [6] B. EK. Kingsbury, K. Li. A morphological study of ceramic hollow fibre membranes [J]. Journal of Membrane Science. 2009, 328(1-2): 134-140. [7] 何寿成.中低温SOFC复合阳极及其界面修饰的研究 [D]. 南京: 南京工业大学, 2015. [8] Nader Hedayat, Yanhai Du, Hoda Ilkhani. Review on fabrication techniques for porous electrodes of solid oxide fuel cells by sacrificial template methods [J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017, 77: 1221-1239. [9] 肖进. 固体氧化物燃料电池的相转化及流延法制备研究[D].合肥:中国科学技术大学, 2012. [10] Jie Lin, Guoshuan Miao, Changrong Xia, et al. Optimization of anode structure for intermediate temperature solid oxide fuel cell via phase-inversion cotape casting [J]. Journal of the American Ceramic Society. 2017, 100: 3794-3800. [11] Hua Huang, Jie Lin, Yunlong Wang, et al. Facile one-step forming of NiO and yttrium-stabilized zirconia composite anodes with straight open pores for planar solid oxide fuel cell using phase-inversion tape casting method [J]. Journal of Power sources. 2015, 274: 1114-1117. [12] Xin Shao, Dehua Dong, Gordon Parkinson, et al. Microstructure control of oxygen permeation membranes with templated microchannels [J]. Journal of Materials Chemistry A. 2014, 2: 410#8211;417. [13] Wang Z, Zhang N, Qiao J, et al. Improved SOFC performance with continuously graded anode functional layer [J]. Electrochemistry Communications. 2009, 11(6): 1120-1123. [14] Tao Li, Zhentao Wu, K. Li. High-efficiency, nickel-ceramic composite anode current collector for micro-tubular solid oxide fuel cells [J]. Journal of Power sources. 2015, 280: 446-452. [15] Wonjong Yu, Yeageun Lee, Yoon Ho Lee, et al. Performance Enhancement of Thin Film LSCF Cathodes by Gold Current Collecting Layer [J]. International Journal Of Precision Engineering and Manufacturing-green Technology.2016, 3(2): 185-188. [16] Chihiro Hiraiwa, Hiromasa Tawarayama, Takahiro Higashino, et al.Characteristics of New Nickel Porous Alloy for Cathode Current Collector in Solid Oxide Fuel Cells [J]. ECS Transactions, 2017, 78 (1): 1681-1688.

3. 毕业设计(论文)进程安排

起讫日期 设计(论文)各阶段工作内容 12月14日~12月24日 确定课题,布置任务,阅读文献资料,并进一步检索文献。

12月25日~1月7日 翻译英文文献,完成开题报告;制订实验计划,了解实验仪器设备及实验方法。

1月8日~ 1月14日 修改开题报告及英文文献翻译,进行开题,根据意见完善实验计划。

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