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简介
本书主要介绍了固体氧化物燃料电池(SOFC)材料及制备。本书共分九章。第一章介绍了燃料电池的发展背景、种类、特点和应用前景,以及SOFC工作原理、组成结构、发展趋势。第二至六章分别阐述了SOFC主要组元材料(电解质、阴极、阳极、连接体和封接材料)的基本性能要求、选择材料的理论依据、材料发展现状、材料粉体制备、基体材料合成、材料性能分析及检测方法、特种形状材料制备工艺及对材料性能的影响,介绍了实际应
目录
序一
序二
前言
第一章绪论
第一节 燃料电池发展背景
第二节 燃料电池特点
第三节 燃料电池种类
第四节 燃料电池应用状况
一、用于大型发电厂
二、用于电能 热能耦合设备
三、用于小型供能设备
四、用于交通工具
第五节 固体氧化物燃料电池
第六节 SOFC基本组成
一、电解质材料
二、阳极材料
三、阴极材料
四、连接体材料
五、封接材料及其他
六、单体电池组装
第七节 SOFC技术发展状况
参考文献
第二章固体氧化物燃料电池电解质材料
第一节 SOFC电解质材料基本要求
第二节 SOFC电解质材料发展现状
一、全稳定氧化锆
二、掺杂氧化铈
三、稳定的氧化铋
四、其他氧离子电导材料
第三节 电解质薄膜制备方法
一、电化学气相沉积
二、等离子喷涂
三、电泳沉积
四、溶胶 凝胶法
五、流延成型
六、轧膜成型
七、小结
第四节 全稳定氧化锆缺陷组成和电导性能
一、M2O3-ZrO2体系缺陷组成
二、YSZ结构
三、YSZ缺陷组成
第五节 YSZ纳米粉体制备与性能表征
一、8YSZ纳米粉体实验合成
二、YSZ纳米超细粉体性能测试
三、ZrO2粉体粒度和形貌
四、粉体中孔隙分布
五、相分析与晶胞参数
六、粉料成分
七、差热 热重分析
第六节 YSZ纳米粉体成型
一、纳米粉体工艺性能探讨
二、YSZ粉体干压成型
第七节 YSZ电解质薄膜流延成型工艺
一、粉料性能对流延成型工艺影响
二、流延成型浆料体系
三、流延成型浆料制备
四、流延成型工艺过程
五、流延带干燥
六、流延成型坯体性能
第八节 YSZ纳米粉体烧结性能
第九节 YSZ电导性能
一、直流四端电极法
二、复合交流阻抗谱法
第十节 YSZ晶相分析和化学稳定性
第十一节 YSZ热膨胀性能
第十二节 YSZ力学性能
参考文献
第三章固体氧化物燃料电池阴极材料
第一节 SOFC阴极材料基本要求
第二节 SOFC阴极材料发展现状
一、钙钛矿结构材料---锰酸镧
二、钴酸镧 LaCoO_3
三、阴极薄膜制备方法
第三节 LaMnO3中缺陷组成---缺陷化学
第四节 Sr 掺杂 LaMnO3粉料的固相合成
第五节 LSM材料体系性能
第六节 LSM/ YSZ复合材料体系研究
一、复合体系烧结性能
二、LSM/ YSZ复合材料体系中孔结构
三、LSM/ YSZ复合体系材料电性能
第七节 LSM晶相分析与稳定性
第八节 LSM热膨胀性能和力学性能
参考文献
第四章固体氧化燃料电池阳极材料
第一节 SOFC阳极材料基本要求
第二节 SOFC阳极材料发展现状
一、SOFC金属陶瓷
二、其他阳极材料
第三节 SOFC 多孔结构模型
第四节 NiO/ YSZ阳极制备
一、原料性能
二、浆料体系
三、阳极薄膜制备
四、NiO/ YSZ瓷体烧结性能
第五节 阳极微观结构
一、成孔剂对孔结构影响
二、阳极多孔结构形成
第六节 晶相分析
第七节 NiO还原和阳极材料电导性
第八节 热膨胀性能
参考文献
第五章固体氧化物燃料电池连接体材料
第一节 SOFC连接体材料基本要求
第二节 钙钛矿结构陶瓷材料---铬酸镧
一、铬酸镧的性质、相变和化学计量组成
二、铬酸镧的制备
三、铬酸镧烧结性
四、铬酸镧的稳定性
五、铬酸镧电导性
六、铬酸镧界面反应
七、铬酸镧热膨胀性
八、铬酸镧气密性
九、其他陶瓷材料
第三节 LaCrO_3/ Cr金属陶瓷
第四节 合金连接体材料
第五节 复合连接体材料
第六节 结语
参考文献
第六章固体氧化物燃料电池封接材料
第一节 SOFC封接材料基本要求
第二节 SOFC封接技术发展现状
第三节 玻璃陶瓷材料
第四节 封接材料制备及性能测试方法
一、封接材料组分确定
二、封接材料制备
三、封接材料热膨胀系数测定
四、封接实施
五、气密性检测
六、抗热循环试验
七、强度测试
八、微观结构观察
第五节 SOFC软封接材料
第六节 SOFC硬封接材料
第七节 结语
参考文献
第七章固体氧化物燃料电池单体系统
第一节 SOFC热力学原理
第二节 SOFC效率
一、电化学效率
二、其他效率
第三节 SOFC中极化现象
一、活化极化
二、浓差极化
三、反应极化
四、欧姆极化
第四节 SOFC功率输出
第五节 SOFC电极反应基本原则
第六节 SOFC阳极反应
第七节 SOFC阴极反应
参考文献
第八章固体氧化物燃料电池堆
第一节 管状设计电池堆
第二节 基片式设计电池堆
第三节 独石型设计电池堆
第四节 平板式设计电池堆
第五节 各种结构SOFC电池堆比较
参考文献
第九章结语
序二
前言
第一章绪论
第一节 燃料电池发展背景
第二节 燃料电池特点
第三节 燃料电池种类
第四节 燃料电池应用状况
一、用于大型发电厂
二、用于电能 热能耦合设备
三、用于小型供能设备
四、用于交通工具
第五节 固体氧化物燃料电池
第六节 SOFC基本组成
一、电解质材料
二、阳极材料
三、阴极材料
四、连接体材料
五、封接材料及其他
六、单体电池组装
第七节 SOFC技术发展状况
参考文献
第二章固体氧化物燃料电池电解质材料
第一节 SOFC电解质材料基本要求
第二节 SOFC电解质材料发展现状
一、全稳定氧化锆
二、掺杂氧化铈
三、稳定的氧化铋
四、其他氧离子电导材料
第三节 电解质薄膜制备方法
一、电化学气相沉积
二、等离子喷涂
三、电泳沉积
四、溶胶 凝胶法
五、流延成型
六、轧膜成型
七、小结
第四节 全稳定氧化锆缺陷组成和电导性能
一、M2O3-ZrO2体系缺陷组成
二、YSZ结构
三、YSZ缺陷组成
第五节 YSZ纳米粉体制备与性能表征
一、8YSZ纳米粉体实验合成
二、YSZ纳米超细粉体性能测试
三、ZrO2粉体粒度和形貌
四、粉体中孔隙分布
五、相分析与晶胞参数
六、粉料成分
七、差热 热重分析
第六节 YSZ纳米粉体成型
一、纳米粉体工艺性能探讨
二、YSZ粉体干压成型
第七节 YSZ电解质薄膜流延成型工艺
一、粉料性能对流延成型工艺影响
二、流延成型浆料体系
三、流延成型浆料制备
四、流延成型工艺过程
五、流延带干燥
六、流延成型坯体性能
第八节 YSZ纳米粉体烧结性能
第九节 YSZ电导性能
一、直流四端电极法
二、复合交流阻抗谱法
第十节 YSZ晶相分析和化学稳定性
第十一节 YSZ热膨胀性能
第十二节 YSZ力学性能
参考文献
第三章固体氧化物燃料电池阴极材料
第一节 SOFC阴极材料基本要求
第二节 SOFC阴极材料发展现状
一、钙钛矿结构材料---锰酸镧
二、钴酸镧 LaCoO_3
三、阴极薄膜制备方法
第三节 LaMnO3中缺陷组成---缺陷化学
第四节 Sr 掺杂 LaMnO3粉料的固相合成
第五节 LSM材料体系性能
第六节 LSM/ YSZ复合材料体系研究
一、复合体系烧结性能
二、LSM/ YSZ复合材料体系中孔结构
三、LSM/ YSZ复合体系材料电性能
第七节 LSM晶相分析与稳定性
第八节 LSM热膨胀性能和力学性能
参考文献
第四章固体氧化燃料电池阳极材料
第一节 SOFC阳极材料基本要求
第二节 SOFC阳极材料发展现状
一、SOFC金属陶瓷
二、其他阳极材料
第三节 SOFC 多孔结构模型
第四节 NiO/ YSZ阳极制备
一、原料性能
二、浆料体系
三、阳极薄膜制备
四、NiO/ YSZ瓷体烧结性能
第五节 阳极微观结构
一、成孔剂对孔结构影响
二、阳极多孔结构形成
第六节 晶相分析
第七节 NiO还原和阳极材料电导性
第八节 热膨胀性能
参考文献
第五章固体氧化物燃料电池连接体材料
第一节 SOFC连接体材料基本要求
第二节 钙钛矿结构陶瓷材料---铬酸镧
一、铬酸镧的性质、相变和化学计量组成
二、铬酸镧的制备
三、铬酸镧烧结性
四、铬酸镧的稳定性
五、铬酸镧电导性
六、铬酸镧界面反应
七、铬酸镧热膨胀性
八、铬酸镧气密性
九、其他陶瓷材料
第三节 LaCrO_3/ Cr金属陶瓷
第四节 合金连接体材料
第五节 复合连接体材料
第六节 结语
参考文献
第六章固体氧化物燃料电池封接材料
第一节 SOFC封接材料基本要求
第二节 SOFC封接技术发展现状
第三节 玻璃陶瓷材料
第四节 封接材料制备及性能测试方法
一、封接材料组分确定
二、封接材料制备
三、封接材料热膨胀系数测定
四、封接实施
五、气密性检测
六、抗热循环试验
七、强度测试
八、微观结构观察
第五节 SOFC软封接材料
第六节 SOFC硬封接材料
第七节 结语
参考文献
第七章固体氧化物燃料电池单体系统
第一节 SOFC热力学原理
第二节 SOFC效率
一、电化学效率
二、其他效率
第三节 SOFC中极化现象
一、活化极化
二、浓差极化
三、反应极化
四、欧姆极化
第四节 SOFC功率输出
第五节 SOFC电极反应基本原则
第六节 SOFC阳极反应
第七节 SOFC阴极反应
参考文献
第八章固体氧化物燃料电池堆
第一节 管状设计电池堆
第二节 基片式设计电池堆
第三节 独石型设计电池堆
第四节 平板式设计电池堆
第五节 各种结构SOFC电池堆比较
参考文献
第九章结语
固体氧化物燃料电池材料及制备[电子资源.图书]
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