YSZ-Ni-YSZ雙層中空纖維膜共紡絲-共燒結法制備及其微管式SOFC.pdf

1、微管式固體氧化物燃料電池(MT-SOFC)具有體積功率密度高，傳質傳熱效率高，可以快速啟動關閉，易于密封、攜帶和移動等許多優(yōu)點。本論文改進了相轉化燒結技術，應用共紡絲-共燒結法一步制備出MT-SOFC用電解質/陽極(YSZ/Ni-YSZ)雙層中空纖維膜，研究了燒結溫度、微結構變化及電解質膜厚度等對雙層中空纖維膜機械強度、氣密性、孔隙率及電導率的影響，利用浸漬提拉法在雙層中空纖維膜外涂覆LSM-YSZ陰極制成了MT-SOFC，測試了電池性

2、能。
　　1）考察了燒結溫度對YSZ/Ni-YSZ雙層中空纖維膜性能的影響。隨著燒結溫度從1400℃升高到1500℃，雙層中空纖維膜機械強度、氣密性及電導率隨之增大，而孔隙率則隨之減?。凰瞥傻腖SM-YSZ/YSZ/Ni-YSZ單電池的開路電壓從0.81V升高為1.04V，最大功率密度減小。
　　2）通過調節(jié)電解質層擠出速率有效控制電解質層厚度，從而改善電池性能。當YSZ鑄膜液擠出速率由0.5mL·min-1增加到2mL·

3、min-1，電解質層厚度由6μm增至28μm，機械強度與氣密性隨之增大，而電導率與孔隙率無明顯變化；制備成的單電池的輸出功率隨電解質層厚度的減小有顯著提高，但是開路電壓下降。厚度為6μm時，最大功率密度為329mW·cm-2，開路電壓0.92V；厚度增加至28μm時，開路電壓升高到1.01V，最大功率密度則伴隨內阻的增大而減小到75mW·cm-2。
　　3）通過改變陽極鑄膜液中乙醇含量調節(jié)雙層中空纖維膜微結構，并改善電池性能。在N