纳米颗粒修饰提高固体氧化物燃料电池阴极与电解质性能的研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

纳米颗粒修饰提高固体氧化物燃料电池阴极与电解质性能的研究1. 课题背景能源和环境问题是目前世界面临的主要问题，当前全球的发电容量约为20万亿千瓦，其中化石燃料提供的电能占68%，核电占14%，水力发电占15%，其余的3%来自于可再生能源技术。

根据预测，在未来的几十年内，石油和天然气产量将达到顶峰，如果不能够开发新能源替代传统能源，随之将出现巨大的能源的危机。

此外，以煤炭、石油为主要燃料的国家已面临严重的环境污染。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一．本课题要研究的问题本课题通过同时在Ce基电解质表面和阴极材料表面修饰Ba基纳米颗粒，同时提高电解质和阴极性能，从而提高SOFC电化学性能输出。

二．采用的研究手段1、使用溶胶凝胶法制备电解质阻隔材料Sm0.2Ce0.8O1.9 (SDC)和阴极材料PrBaCo2O5 (PBC)，并通过XRD检测粉体相结构； 2、使用流延法制备单电池，以Ni-(Y2O3)0.08(ZrO2)0.92 (YSZ)为阳极，YSZ和SDC为电解质，PBC为阴极；使用干压法制备以SDC为支撑的对称电池；3、使用一定浓度硝酸钡溶液同时处理电解质SDC和阴极PBC材料表面，通过XRD、电镜等表征确认纳米颗粒在材料表面存在状态； 4、对比测试不同硝酸钡含量处理SDC表面的对称电池电化学阻抗谱，选择合适比例；对比测试不同硝酸钡含量处理PBC表面的对称电池电化学阻抗谱，选择合适比例；对比测试不同硝酸钡含量处理SDC表面和PBC表面的对称电池电化学阻抗谱，选择合适比例； 5、对比测试硝酸钡同时处理阴极和电解质的单电池与没有处理的单电池电化学性能以及单电池阻抗谱； 6、测试硝酸钡同时处理阴极和电解质的单电池电化学稳定性以及微观形貌。