固體氧化物燃料電池封接材料的合成與性能研究.pdf

1、燃料電池是一種高效、無污染、直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，主要有管式和平板式兩種結(jié)構(gòu)。與管式相比，平板式固體氧化物燃料電池(p-SOFC)具有低消耗高能量密度的優(yōu)點(diǎn)，但在封接技術(shù)上面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)：需要有效的高溫封接材料以阻止原料氣體滲漏，這對封接材料提出了很高的要求。因此，封接材料的優(yōu)化和封接技術(shù)的改進(jìn)與電池性能的好壞直接相關(guān)。
　　AF系列封接材料，即以SiO2－B2O3－Al2O3－BaCO3－PbO2－ZnO作為原材料，根據(jù)配

2、比不同進(jìn)行命名的SOFC玻璃態(tài)中高溫密封材料。在以往對此體系研究的基礎(chǔ)上，本論文對性能較好的AF8和AF9封接材料作進(jìn)一步研究，對二者的粒度分布、電阻率、熱膨脹系數(shù)等性能作了比較，并著重研究了AF8的氣密性以及高溫浸潤性能。
　　本論文提出了采用氧庫侖滴定法進(jìn)行封接材料滲漏速率測試的新方法，運(yùn)用氧泵和氧濃差傳感器原理，從能斯特方程、法拉第定律和理想氣體狀態(tài)方程出發(fā)，導(dǎo)出了滲漏速率的計算公式。在氣密性研究中，用AF8封接兩個YSZ片

3、組成氣室，在一段時間里以恒定電流帶動氧泵的抽氧，造成的氣室氧分壓變化，利用連續(xù)記錄的氧濃差電動勢數(shù)據(jù)用于計算氧滲漏速率。應(yīng)用該方法計算出AF8在750oC和800oC的滲漏速率分別為6.7×10-8mbarls-1cm-1和8.2×10-8mbarls-1cm-1，這個結(jié)果達(dá)到了SOFC中高溫封接的要求。
　　本文還研究了無外加載荷的情況AF8在YSZ和SDC電解質(zhì)表面的界面附著性與接觸角，通過拍照對結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的記錄。在整個測