CeO2基固体电解质的制备及性能研究PDF电子书下载

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第1章 绪论 1

1.1 燃料电池 1

1.2 固体氧化物燃料电池 5

1.2.1 固体氧化物燃料电池的工作原理 5

1.2.2 固体氧化物燃料电池的组成及材料 6

1.2.3 固体氧化物燃料电池的结构类型 8

1.3 固体氧化物燃料电池电解质 10

1.3.1 ZrO2基固体电解质 11

1.3.2 Bi2O3基固体电解质 12

1.3.3 LaGaO3基固体电解质 13

1.3.4 CeO2基固体电解质 14

1.4 CeO2基电解质的研究进展 17

1.4.1 常压烧结温度的降低 17

1.4.2 外场辅助烧结技术 18

1.4.3 氧离子传导性能的改善 21

参考文献 23

第2章 掺杂CeO2电解质的制备及常见研究方法 33

2.1 粉体合成方法 33

2.1.1 固相法 33

2.1.2 低温燃烧合成法 34

2.1.3 水热法 34

2.1.4 溶胶-凝胶法 35

2.1.5 共沉淀法 36

2.2 成型与烧结 37

2.3 物理特性表征 38

2.3.1 晶体结构分析 38

2.3.2 粒度及微观形貌分析 41

2.4 收缩性能与相对密度测试 44

2.5 交流阻抗测试 45

参考文献 47

第3章 掺杂氧化铈的烧结过程研究 49

3.1 烧结与传质 49

3.1.1 烧结模型的研究进展 52

3.1.2 晶粒生长过程 53

3.2 掺杂氧化铈的致密化过程研究 54

3.2.1 掺杂剂含量对致密化过程的影响 54

3.2.2 加热速率对收缩行为的影响 58

3.3 掺杂氧化铈的致密活化能 60

3.3.1 Arrhenius法研究活化能 61

3.3.2 主烧结曲线法研究活化能 63

3.4 相对致密度与电解质微观形貌分析 70

3.5 晶粒生长机制研究 74

参考文献 78

第4章 掺杂氧化铈的低温闪烧行为研究 84

4.1 闪烧技术概述 84

4.1.1 闪烧技术应用领域 86

4.1.2 闪烧可能的机理 88

4.2 掺杂氧化铈的闪烧参数研究 89

4.2.1 电场强度对闪烧温度的影响 89

4.2.2 样品电导率分析 91

4.2.3 阶梯增流闪烧 95

4.2.4 闪烧过程中收缩性能的研究 98

4.3 闪烧样品的微观形貌分析 100

4.3.1 电场强度对晶粒尺寸的影响 100

4.3.2 电流密度对微观形貌的影响 103

4.4 电解质闪烧机理分析 104

4.4.1 黑体辐射理论研究试样温度 105

4.4.2 温度分布及对应的表面微观结构 108

4.5 室温下Sm2O3掺杂CeO2的石墨辅助闪烧 111

参考文献 118

第5章 掺杂氧化铈的离子传导机理研究 124

5.1 氧离子导体传导机理 125

5.2 晶粒尺寸与晶界效应 127

5.3 掺杂氧化铈的电性能研究 130

5.3.1 阻抗谱随测试温度的变化 130

5.3.2 迁移焓与解离焓的研究 133

5.4 烧结温度对电解质电性能的影响 134

5.4.1 烧结温度对总离子电导的影响 134

5.4.2 烧结温度对晶界电导的影响 136

5.4.3 晶粒与晶界活化能的研究 140

5.4.4 烧结温度对氧空位浓度分布的影响 143

5.5 掺杂特性对电解质离子传导的影响 150

5.5.1 离子传导活化能的研究 150

5.5.2 平均结合能与弹性应变的研究 152

参考文献 155

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