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简介
马文会、于洁、陈秀华编著的《固体氧化物燃料电池新型材料》主要结合国内外固体氧化物燃料电池材料的研究进展，探讨钙钛矿型复合氧化物电解质材料、阴极材料和阳极材料及其组成单电池的制备工艺和性能，以期对固体氧化物燃料电池技术的研究有所推动。本书共分为7章，第1章为燃料电池技术概述，第2章为中温固体氧化物燃料电池技术，第3章为中温固体氧化物燃料电池新型阴极材料，第4章为中温固体氧化物燃料电池新型阳极材料，第5章为中温固体氧化物燃料电池新型电解质材料，第6章为中温固体氧化物燃料电池单电池技术及堆循环系统新流程，第 7章为阳极支撑中温固体氧化物燃料电池及其材料的研究。 本书可供从事固体氧化物燃料电池和新材料研究与开发的科研人员、企事业单位的技术人员和管理人员阅读，也可供能源、化学、材料等相关专业教师和学生参考。
目录
第1章 燃料电池技术概述
1.1 燃料电池的工作原理
1.2 燃料电池的特点
1.3 燃料电池的分类
1.4 燃料电池的应用
1.5 研究进展
1.5.1 碱性燃料电池
1.5.2 磷酸燃料电池
1.5.3 熔融碳酸盐燃料电池
1.5.4 固体氧化物燃料电池（SOFC）
1.5.5 质子交换膜燃料电池（PEMFC）
1.5.6 其他类型的燃料电池
第2章 中温固体氧化物燃料电池技术
2.1 SOFC的工作原理
2.2 SOFC的结构类型
2.3 SOFC的特点和应用
2.4 SOFC的研究进展
2.4.1 国外研究进展
2.4.2 国内研究进展
2.4.3 SOFC的中温化
2.5 SOFC的构件材料研究状况
2.5.1 SOFC的阴极材料
2.5.2 SOFC的电解质材料
2.5.3 SOFC的阳极材料
2.5.4 SOFC的互连接材料
2.5.5 SOFC的密封材料
2.5.6 SOFC电池制备技术
第3章 中温固体氧化物燃料电池新型阴极材料
3.1 阴极材料La1-xSrxFe1-yMnyO3-δ（LSFM）
3.1.1 柠檬酸盐法制备LSFM的过程
3.1.2 柠檬酸盐法制备LSFM的性能
3.2 阴极材料La1-xSrxFe1-yCoyO3-δ（LSFC）
3.2.1 EDTA螯合溶胶-凝胶法制备的关键
3.2.2 EDTA螯合溶胶-凝胶法制备LSFC工艺优化
3.2.3 LSCF材料结构和性能研究
3.3 阴极材料La0.8Sr0.2Co0.085CuxFe0.915-xO3-δ（LSCCuF）
3.3.1 XRD分析
3.3.2 SEM及EDS分析
3.3.3 电导率测量结果与分析
3.3.4 LSCCuF与电解质的化学相容性研究
3.4 阴极材料La0.8Sr0.2Co0.05FexMn0.95-xO3-δ（LSCFM）
3.4.1 差热-热重分析
3.4.2 粉体预烧和膜体的制备
3.4.3 XRD检测
3.4.4 扫描电镜
3.4.5 能谱分析
3.4.6 电导率σ和电导活化能
3.4.7 碘滴定
3.5 阴极材料La1-x-ySrxCayFe1-zCozO3-δ（LSCaFC）
3.5.1 XRD分析和EDS分析
3.5.2 SEM和BET结果
3.5.3 激光粒度分析
3.5.4 碘滴定法测量样品的氧非化学计量值
3.5.5 材料电导率
3.5.6 LSCaFC与LSGM电解质的化学相容性
3.6 阴极材料La1-x-ySrxCayMn1-zCozO3-δ（LSCMC）
3.6.1 La1-x-ySrxCayMn1-zCozO3-δ（LSCMC）DSC/TG分析
3.6.2 变温X-射线衍射分析
3.6.3 电子探针显微（EPMA）分析
3.6.4 粒度分析
3.6.5 材料制备焙烧曲线
3.6.6 材料的电导性能
3.6.7 电导活化能
3.6.8 特征温度、体积密度及微观形貌
3.6.9 材料的热性能
3.6.10 材料的化学性能
3.6.11 催化性能
3.6.12 阴极材料的氧表面交换
第4章 中温固体氧化物燃料电池新型阳极材料
4.1 阳极材料La1-xSrxCr1-yMnyO3-δ（LSCM）
4.1.1 改进固相法制备LSCM阳极材料
4.1.2 GNP法制备LSCM阳极材料
4.2 阳极材料La1-xSrxCr1-y-zMnyCozO3-δ（LSCMCo）
4.2.1 LSCMCo的物相分析
4.2.2 LSCMCo的形貌分析
4.2.3 LSCMCo的电导性能
4.2.4 LSCMCo的催化性能
4.3 阳极材料Ce0.8Ca0.2O1.8（CDC82）
4.3.1 CDC82前驱体物料的热分析
4.3.2 CDC82的物相分析
4.3.3 CDC82的生成机理探讨
4.3.4 CDC82的形貌分析
4.3.5 CDC82的电导性能
4.3.6 CDC82与LSGM和LSCM的化学相容性
4.3.7 CDC82的催化性能
4.4 阳极材料Ce0.8Gd0.2O2-δ（GDC82）
4.4.1 GDC82前驱体物料的热分析
4.4.2 GDC82的物相分析
4.4.3 GDC82的生成机理探讨
4.4.4 GDC82的形貌分析
4.4.5 GDC82的电导性能
4.4.6 GDC82与LSGM和LSCM的化学相容性
4.4.7 GDC82的催化性能
4.5 阳极材料Ce0.8Ca0.2O2-La0.7Sr0.3Cr0.5Mn0.5O3-δ（CDC-LSCM）
4.5.1 CDC-LSCM热重分析检测结果
4.5.2 CDC-LSCM XRD物相分析检测结果
4.5.3 CDC-LSCM扫描电镜显微结构分析
4.5.4 CDC-LSCM能谱分析结果
4.5.5 CDC-LSCM与电解质YSZ相容性测试
4.5.6 CDC-LSCM在氢气中的催化性反应
4.5.7 CDC-LSCM在空气和氢气气氛下的电导率
4.6 新型阳极材料3Ce0.8Ca0.2O0.2-7La0.7Sr0.3Cr0.5Mn0.5-yCoyO3-δ（CDC-LSCMCo）
4.6.1 CDC-LSCMCo的特征
4.6.2 CDC-LSCMCo0.1材料的热分析
4.6.3 CDC-LSCMCo0.1材料的物相分析
4.6.4 CDC-LSCMCo0.1材料的能谱分析
4.6.5 CDC-LSCMCo0.1材料的形貌分析
4.6.6 CDC-LSCMCo材料的电导性能
4.6.7 CDC-LSCMCo0.15材料分别与电解质YSZ和LSGM的化学相容性
4.6.8 CDC-LSCMCo0.15材料与电解质LSGM的热相容性
4.6.9 CDC-LSCMCo0.15材料在氢气下的催化性能
第5章 中温固体氧化物燃料电池新型电解质材料
5.1 电解质材料La1-xSrxGa1-yMgyO3-δ（LSGM）
5.1.1 LSGM的合成物料分析
5.1.2 LSGM合成物料的热分析
5.1.3 LSGM的物相分析
5.1.4 LSGM的生成机理探讨
5.1.5 LSGM的能谱分析
5.1.6 LSGM的形貌分析
5.1.7 LSGM粉体的粒度分布
5.1.8 LSGM的导电机理及性能
5.1.9 GNP法制备LSGM电解质材料
5.1.10 固相-GNP联合烧结法制备LSGM电解质材料探索
5.2 LSGMC电解质材料合成及性能研究
5.2.1 LSGMC前驱体物料的热重分析
5.2.2 烧结温度
5.2.3 电极材料与电解质的化学相容性
5.2.4 LSGMC陶瓷片的形貌分析
5.2.5 LSGMC粉体的粒度分布
5.2.6 碘量法测非化学计量值
5.2.7 LSGMC的电导性能
第6章 中温固体氧化物燃料电池单电池技术及堆循环系统新流程
6.1 LSGM电解质与电极材料之间的相容性
6.1.1 LSGM电解质与备选电极材料之间的化学相容性能
6.1.2 LSGM电解质与备选电极材料之间的热匹配性能
6.1.3 备选电极材料的电导性能
6.2 单电池制作及性能考察
6.2.1 电池构件薄膜制作
6.2.2 电极薄膜的微观形貌
6.2.3 单电池性能测试与结果
6.3 ITSOFC堆循环系统新流程
6.3.1 阳极积碳机理研究
6.3.2 甲烷重整措施
6.3.3 生物质气等含甲烷燃料在SOFCs中的循环系统新流程
6.3.4 循环系统的工作原理与特点
第7章 阳极支撑中温固体氧化物燃料电池及其材料的研究
7.1 LSCM阳极材料的制备和性能表征
7.1.1 LSCM阳极材料的合成与表征
7.1.2 LSCM阳极基底的制备及造孔剂的选择研究
7.1.3 LSCM阳极材料的形貌结构
7.1.4 LSCM多孔阳极对甲烷的催化活性
7.1.5 LSCM多孔阳极的电导率
7.2 NiO-LDC阳极材料的制备和性能表征
7.2.1 LDC材料制备及性能研究
7.2.2 NiO-LDC阳极片制备及性能研究
7.3 LSGM电解质薄膜的制备和性能表征
7.3.1 固相法合成LSGM电解质材料
7.3.2 射频磁控溅射法制备LSGM电解质薄膜
7.3.3 LSGM电解质薄膜的表征及工艺优化
7.3.4 浆料旋涂法制备LSGM电解质薄膜
7.3.5 LSGM电解质薄膜的表征及工艺优化
7.4 单电池片制备及电池性能测试
7.4.1 单电池片制备
7.4.2 LSCM阳极支撑/浆料旋涂LSGM/LSCF单电池片
7.4.3 LSCM阳极支撑/磁控溅射LSGM/LSCF单电池片
7.5 NiO-LDC阳极支撑单电池片性能测试
7.5.1 NiO-LDC阳极支撑/浆料旋涂LSGM/LSCF单电池片
7.5.2 NiO-LDC阳极支撑/磁控溅射LSGM/LSCF单电池片
参考文献
1.1 燃料电池的工作原理
1.2 燃料电池的特点
1.3 燃料电池的分类
1.4 燃料电池的应用
1.5 研究进展
1.5.1 碱性燃料电池
1.5.2 磷酸燃料电池
1.5.3 熔融碳酸盐燃料电池
1.5.4 固体氧化物燃料电池（SOFC）
1.5.5 质子交换膜燃料电池（PEMFC）
1.5.6 其他类型的燃料电池
第2章 中温固体氧化物燃料电池技术
2.1 SOFC的工作原理
2.2 SOFC的结构类型
2.3 SOFC的特点和应用
2.4 SOFC的研究进展
2.4.1 国外研究进展
2.4.2 国内研究进展
2.4.3 SOFC的中温化
2.5 SOFC的构件材料研究状况
2.5.1 SOFC的阴极材料
2.5.2 SOFC的电解质材料
2.5.3 SOFC的阳极材料
2.5.4 SOFC的互连接材料
2.5.5 SOFC的密封材料
2.5.6 SOFC电池制备技术
第3章 中温固体氧化物燃料电池新型阴极材料
3.1 阴极材料La1-xSrxFe1-yMnyO3-δ（LSFM）
3.1.1 柠檬酸盐法制备LSFM的过程
3.1.2 柠檬酸盐法制备LSFM的性能
3.2 阴极材料La1-xSrxFe1-yCoyO3-δ（LSFC）
3.2.1 EDTA螯合溶胶-凝胶法制备的关键
3.2.2 EDTA螯合溶胶-凝胶法制备LSFC工艺优化
3.2.3 LSCF材料结构和性能研究
3.3 阴极材料La0.8Sr0.2Co0.085CuxFe0.915-xO3-δ（LSCCuF）
3.3.1 XRD分析
3.3.2 SEM及EDS分析
3.3.3 电导率测量结果与分析
3.3.4 LSCCuF与电解质的化学相容性研究
3.4 阴极材料La0.8Sr0.2Co0.05FexMn0.95-xO3-δ（LSCFM）
3.4.1 差热-热重分析
3.4.2 粉体预烧和膜体的制备
3.4.3 XRD检测
3.4.4 扫描电镜
3.4.5 能谱分析
3.4.6 电导率σ和电导活化能
3.4.7 碘滴定
3.5 阴极材料La1-x-ySrxCayFe1-zCozO3-δ（LSCaFC）
3.5.1 XRD分析和EDS分析
3.5.2 SEM和BET结果
3.5.3 激光粒度分析
3.5.4 碘滴定法测量样品的氧非化学计量值
3.5.5 材料电导率
3.5.6 LSCaFC与LSGM电解质的化学相容性
3.6 阴极材料La1-x-ySrxCayMn1-zCozO3-δ（LSCMC）
3.6.1 La1-x-ySrxCayMn1-zCozO3-δ（LSCMC）DSC/TG分析
3.6.2 变温X-射线衍射分析
3.6.3 电子探针显微（EPMA）分析
3.6.4 粒度分析
3.6.5 材料制备焙烧曲线
3.6.6 材料的电导性能
3.6.7 电导活化能
3.6.8 特征温度、体积密度及微观形貌
3.6.9 材料的热性能
3.6.10 材料的化学性能
3.6.11 催化性能
3.6.12 阴极材料的氧表面交换
第4章 中温固体氧化物燃料电池新型阳极材料
4.1 阳极材料La1-xSrxCr1-yMnyO3-δ（LSCM）
4.1.1 改进固相法制备LSCM阳极材料
4.1.2 GNP法制备LSCM阳极材料
4.2 阳极材料La1-xSrxCr1-y-zMnyCozO3-δ（LSCMCo）
4.2.1 LSCMCo的物相分析
4.2.2 LSCMCo的形貌分析
4.2.3 LSCMCo的电导性能
4.2.4 LSCMCo的催化性能
4.3 阳极材料Ce0.8Ca0.2O1.8（CDC82）
4.3.1 CDC82前驱体物料的热分析
4.3.2 CDC82的物相分析
4.3.3 CDC82的生成机理探讨
4.3.4 CDC82的形貌分析
4.3.5 CDC82的电导性能
4.3.6 CDC82与LSGM和LSCM的化学相容性
4.3.7 CDC82的催化性能
4.4 阳极材料Ce0.8Gd0.2O2-δ（GDC82）
4.4.1 GDC82前驱体物料的热分析
4.4.2 GDC82的物相分析
4.4.3 GDC82的生成机理探讨
4.4.4 GDC82的形貌分析
4.4.5 GDC82的电导性能
4.4.6 GDC82与LSGM和LSCM的化学相容性
4.4.7 GDC82的催化性能
4.5 阳极材料Ce0.8Ca0.2O2-La0.7Sr0.3Cr0.5Mn0.5O3-δ（CDC-LSCM）
4.5.1 CDC-LSCM热重分析检测结果
4.5.2 CDC-LSCM XRD物相分析检测结果
4.5.3 CDC-LSCM扫描电镜显微结构分析
4.5.4 CDC-LSCM能谱分析结果
4.5.5 CDC-LSCM与电解质YSZ相容性测试
4.5.6 CDC-LSCM在氢气中的催化性反应
4.5.7 CDC-LSCM在空气和氢气气氛下的电导率
4.6 新型阳极材料3Ce0.8Ca0.2O0.2-7La0.7Sr0.3Cr0.5Mn0.5-yCoyO3-δ（CDC-LSCMCo）
4.6.1 CDC-LSCMCo的特征
4.6.2 CDC-LSCMCo0.1材料的热分析
4.6.3 CDC-LSCMCo0.1材料的物相分析
4.6.4 CDC-LSCMCo0.1材料的能谱分析
4.6.5 CDC-LSCMCo0.1材料的形貌分析
4.6.6 CDC-LSCMCo材料的电导性能
4.6.7 CDC-LSCMCo0.15材料分别与电解质YSZ和LSGM的化学相容性
4.6.8 CDC-LSCMCo0.15材料与电解质LSGM的热相容性
4.6.9 CDC-LSCMCo0.15材料在氢气下的催化性能
第5章 中温固体氧化物燃料电池新型电解质材料
5.1 电解质材料La1-xSrxGa1-yMgyO3-δ（LSGM）
5.1.1 LSGM的合成物料分析
5.1.2 LSGM合成物料的热分析
5.1.3 LSGM的物相分析
5.1.4 LSGM的生成机理探讨
5.1.5 LSGM的能谱分析
5.1.6 LSGM的形貌分析
5.1.7 LSGM粉体的粒度分布
5.1.8 LSGM的导电机理及性能
5.1.9 GNP法制备LSGM电解质材料
5.1.10 固相-GNP联合烧结法制备LSGM电解质材料探索
5.2 LSGMC电解质材料合成及性能研究
5.2.1 LSGMC前驱体物料的热重分析
5.2.2 烧结温度
5.2.3 电极材料与电解质的化学相容性
5.2.4 LSGMC陶瓷片的形貌分析
5.2.5 LSGMC粉体的粒度分布
5.2.6 碘量法测非化学计量值
5.2.7 LSGMC的电导性能
第6章 中温固体氧化物燃料电池单电池技术及堆循环系统新流程
6.1 LSGM电解质与电极材料之间的相容性
6.1.1 LSGM电解质与备选电极材料之间的化学相容性能
6.1.2 LSGM电解质与备选电极材料之间的热匹配性能
6.1.3 备选电极材料的电导性能
6.2 单电池制作及性能考察
6.2.1 电池构件薄膜制作
6.2.2 电极薄膜的微观形貌
6.2.3 单电池性能测试与结果
6.3 ITSOFC堆循环系统新流程
6.3.1 阳极积碳机理研究
6.3.2 甲烷重整措施
6.3.3 生物质气等含甲烷燃料在SOFCs中的循环系统新流程
6.3.4 循环系统的工作原理与特点
第7章 阳极支撑中温固体氧化物燃料电池及其材料的研究
7.1 LSCM阳极材料的制备和性能表征
7.1.1 LSCM阳极材料的合成与表征
7.1.2 LSCM阳极基底的制备及造孔剂的选择研究
7.1.3 LSCM阳极材料的形貌结构
7.1.4 LSCM多孔阳极对甲烷的催化活性
7.1.5 LSCM多孔阳极的电导率
7.2 NiO-LDC阳极材料的制备和性能表征
7.2.1 LDC材料制备及性能研究
7.2.2 NiO-LDC阳极片制备及性能研究
7.3 LSGM电解质薄膜的制备和性能表征
7.3.1 固相法合成LSGM电解质材料
7.3.2 射频磁控溅射法制备LSGM电解质薄膜
7.3.3 LSGM电解质薄膜的表征及工艺优化
7.3.4 浆料旋涂法制备LSGM电解质薄膜
7.3.5 LSGM电解质薄膜的表征及工艺优化
7.4 单电池片制备及电池性能测试
7.4.1 单电池片制备
7.4.2 LSCM阳极支撑/浆料旋涂LSGM/LSCF单电池片
7.4.3 LSCM阳极支撑/磁控溅射LSGM/LSCF单电池片
7.5 NiO-LDC阳极支撑单电池片性能测试
7.5.1 NiO-LDC阳极支撑/浆料旋涂LSGM/LSCF单电池片
7.5.2 NiO-LDC阳极支撑/磁控溅射LSGM/LSCF单电池片
参考文献
固体氧化物燃料电池新型材料
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