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1、固體氧化物燃料電池(SOFC)是一種將燃料氣體的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置。它具有能量轉(zhuǎn)換率高、比能量高、效率高、無污染、原料可以連續(xù)供給、全固態(tài)結(jié)構(gòu)等特點,是目前發(fā)展最快的能源技術(shù)之一,已經(jīng)成為當(dāng)今科研領(lǐng)域的研究熱點。為了實現(xiàn)SOFC 中溫化及尋找有效的制備方法,電極的薄膜化是必然趨勢。等離子噴涂法具有不受材料選擇的限制、生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢,是一種先進(jìn)的薄膜制備工藝,在目前以及未來的研究中占有一席之地。本課題主要對中溫SOFC 的等
2、離子噴涂制作技術(shù)與性能表征進(jìn)行了研究,取得了以下研究成果: 采用松裝燒結(jié)的方法制備出滿足等離子噴涂用多孔金屬鎳支撐基體,氣孔率為36.95%,抗彎強(qiáng)度為102.4MPa,在經(jīng)過模擬工作100 小時后,抗彎強(qiáng)度提高至160MPa,孔隙率減少,但仍在30%以上。 采用等離子噴涂連續(xù)噴涂的方法在多孔金屬鎳支撐體上制備出復(fù)合陽極和電解質(zhì),并選擇了不同的陽極材料進(jìn)行噴涂,通過能譜分析發(fā)現(xiàn)Ni/YSZ 粉體制備的陽極Ni 揮發(fā)較多,
3、與預(yù)期的比例相差較大,無法形成理想的陽極;而選擇NiO/YSZ 粉體制備的陽極,其微觀結(jié)構(gòu)電極涂層明顯,能譜分析顯示組分符合要求,故噴涂粉體宜選擇NiO/YSZ。 對電極進(jìn)行了高溫模擬環(huán)境穩(wěn)定性實驗,其XRD 測試結(jié)果表明涂層經(jīng)過750℃模擬工作條件下100 小時相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,SEM 和能譜分析測試結(jié)果顯示各層之間結(jié)合良好,并且有一定成分?jǐn)U散現(xiàn)象,提高了層間的熱力學(xué)穩(wěn)定性。電極的抗彎強(qiáng)度在經(jīng)過750℃模擬工作后抗彎強(qiáng)度由100MP
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