中低温固体氧化物燃料电池阴极材料抗二氧化碳性能研究开题报告
2020-05-02 17:08:43
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
燃料电池是一种能将燃料的化学能直接转变成电能的电化学装置,它不涉及实际的燃烧过程,并且不经过热机过程,因此不受卡诺循环的限制,较传统的发电方式,它的总体能量转化率可以达到 80~90%,具有很高的转化效率。
同时转化过程不会产生氮氧化物等污染物,其反应产物 co2 的排放量比火力发电厂减少 40%以上,对如今被温室效应等环境问题所困扰的我们,燃料电池的研究与应用具有十分巨大的市场竞争力[1-4] 。
目前,燃料电池主要根据电解质种类的不同划分成以下几种常见分类[5,6],即:碱性燃料电池(alkaline fuel cell, afc)、磷酸盐燃料电池(phosphoric acid fuel cell, pafc)、熔融碳酸盐燃料电池(molten carbonate fuel cell, mcfc)、固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell, sofc)、质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell, pemfc)。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
本文研究的主题是:”固体氧化物燃料电池新型抗co2阴极材料的研究”。
目前,开发新型中低温钙钛矿阴极材料成为研究热点,操作温度的降低不仅能使材料设备的成本降低,还能拓宽电池材料和连接体的选择范围,但是降低操作温度的同时,电池的欧姆阻抗和极化阻抗都将随着温度的降低而大幅度增高。
随着制备技术的不断革新,电解质薄膜化以及具有更高离子电导率的电解质材料的开发使欧姆阻抗大大降低,因此,获得具有较高催化活性的阴极材料的研究成 为了 sofc 中低温化的关键之一。