SDC陽極材料的開題報告

檸檬酸法制備中溫固體氧化物燃料電池Ni/SDC陽極材料的開題報告一、選題背景和研究意義中溫固體氧化物燃料電池(SOFCs)是一種高效、清潔的能量轉(zhuǎn)換裝置，它可以直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。在SOFCs中，陽極材料是其中的一個重要組成部分，它直接接觸著燃料氣體和電解質(zhì)，對電池性能至關(guān)重要。已有多種陽極材料可用于SOFCs，其中基于Ni（鎳）和穩(wěn)定性氧化物（如SDC）的復(fù)合物制備的陽極材料是一種有效的選項，因為其結(jié)構(gòu)簡單，電催化性能好，且易于制備。檸檬酸法作為一種低成本、簡單易行、可擴展的制備方法，已廣泛應(yīng)用于金屬氧化物的制備。該方法具有簡單的化學(xué)反應(yīng)原理、易于操作、無需特殊設(shè)備等諸多優(yōu)點，因此被認(rèn)為是靈活、有效的制備方法。因此，開展檸檬酸法制備Ni/SDC陽極材料的研究，對于進(jìn)一步提高SOFCs的性能和實現(xiàn)SOFCs在能源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。二、研究內(nèi)容和預(yù)期目標(biāo)本研究將采用檸檬酸法制備Ni/SDC陽極材料，并通過XRD、SEM等分析手段對材料的物理和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析表征。同時，研究不同反應(yīng)條件（如反應(yīng)時間、溫度等）對制備材料性質(zhì)的影響，以期優(yōu)化制備條件。預(yù)期通過本研究，得到性能優(yōu)良、制備工藝簡單的Ni/SDC陽極材料，并為SOFCs的研究和應(yīng)用提供一定的參考。三、研究方法與步驟1.實驗材料Ni（NO3）2·6H2O，La2O3，CeO2，Sm2O3，DEA，SDC2.實驗流程(1)加入適量的Ni（NO3）2·6H2O和DEA溶液，調(diào)節(jié)pH值至8.5，得到Ni/DEA混合物；(2)將SDC，La2O3，CeO2，Sm2O3按照一定摩爾比混合后加入Ni/DEA混合物中，得到混合物1；(3)將檸檬酸溶解于少量去離子水中，將混合物1慢慢加入檸酸溶液中，并攪拌均勻，得到混合物2；(4)混合物2將分別在不同反應(yīng)時間、溫度下經(jīng)爐管燒結(jié)工藝處理，得到不同條件下制備的Ni/SDC陽極材料。3.實驗分析利用XRD分析得到的樣品的晶體結(jié)構(gòu)；利用SEM觀察樣品表面形貌；利用電化學(xué)性能測試儀對樣品的電催化性能進(jìn)行測試，并結(jié)合相關(guān)理論計算，進(jìn)一步探究其工作機制。四、研究進(jìn)度安排1.第一階段：文獻(xiàn)調(diào)研和材料準(zhǔn)備（1-2周）2.第二階段：檸檬酸法制備Ni/SDC陽極材料(滿足研究目標(biāo)的最優(yōu)制備條件)（2-3周）；3.第三階段：樣品表征和電化學(xué)性能測試（2-3周）；4.第四階段：結(jié)果分析和撰寫論文（2周）。五、參考文獻(xiàn)1.Zhao,X.,etal.AcidicleachingofYSZandSDCpowdersforNi-basedanode-supportedSOFCs.JournalofPowerSources,2019.2.Muduli,S.,etal.StudyofceriaandirondopedstrontiumtitanatebasedanodematerialcoatedwithNi-YSZontheperformanceofsolidoxidefuelcell.Ionics,2020.3.Huang,Y.,etal.SynthesisofY0.15Sm0.15Ce0.7O2withnano-scaledchannelsbyatemplate-assistedco-precipitationmethodforanode-supportedsolidoxidefuelcells.JournalofPowerSources,2016.4.Zhang,S.,etal.EffectsofSm3+dopingonthemicrostructureandelectrochemicalperforman