1、浙江理工大學碩士學位論文納米顆粒摻雜修飾的MCFC復合陰極的制備方法萊繁及其性能研究浙江理工大學學位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得浙江理工大學或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。黼張力而彬簽字日期：≯1

2、牛年弓月y日浙江璐。：大學碩士學位論文納米顆粒摻雜修飾的MCFC復合陰極的制各方法探索及其性能研究摘要隨著世界經濟的快速發(fā)展，能源危機和環(huán)境污染等問題相繼出現，這促使人們不斷尋求高效潔凈的新能源。燃料電池(FC)作為繼火力、水力和核能以后的第四種發(fā)電形式，具有高效，低噪音，負載能力強等優(yōu)勢，是一種極具潛力的新能源。目前已有很多國家大力推廣、發(fā)展和應用燃料電池。其中熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)電站已進入商品化階段，成為未來大型發(fā)電的主力

3、之一。NiO材料因具有優(yōu)良的電化學性能，而成為MCFC最常用的陰極材料。但其在融鹽電解質中的長期穩(wěn)定性影響了電池性能和壽命，并進而限制了MCFC的大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展。因此探究制備具有良好的穩(wěn)定性、電化學性能且適于實際工業(yè)的新型陰極材料，是提高MCFC電池堆穩(wěn)定性能及其壽命的重要前提和基礎。本論文采用機械混合和電泳沉積技術(EPD)相結合的新方法探索制備了MCFC復合陰極材料，并對其各性能進行系統(tǒng)研究。通過溶膠凝膠法制得C0304、LiC0

4、02和LiFe02納米顆粒。將鎳粉和C0304納米顆粒以不同比例球磨混合，燒結制成不同摻雜比的多孔復合基體陰極I。利用自行研制的高溫原位測試系統(tǒng)和各表征技術對基體陰極I強度和形變／溶解等性能進行測試分析篩選出較佳的摻雜比。采用電泳沉積技術進一步將摩爾比為1：1的LiC002和LiFeO：兩種納米顆粒同時修飾至較佳的復合基體陰極I表面制成復合基體陰極II。本論文進一步對由復合基體陰極轉化的復合工作陰極的熱穩(wěn)定性和電化學性能進行了深入的系統(tǒng)

5、研究。經對比分析，最終確定具有優(yōu)良的強度、抗形變性能、熱穩(wěn)定性及電化學性能的復合陰極材料及其制備方法。C0304的摻雜量、電泳電壓、沉積時間以及懸浮液的pH值對復合基體陰極的形貌和性能有較大影響。采用機械混合法將C030。納米顆粒修飾到多孔鎳基體制成不同摻雜比的多孔復合基體陰極I。分析表明，當摻雜比為2％，4％，6％和8％時摻雜效果較好，納米顆粒均勻地分布在鎳基體表面，且基體陰極材料具有良好的強度和韌性；當摻雜比為10％，13％和16％

6、時，納米顆粒在基體表面發(fā)生不同程度的堆積，導致材料組分不均，復合基體陰極的韌性也隨之降低。對復合基體陰極I的形變／溶解測試結果表明，與傳統(tǒng)多孔鎳基體陰極相比，復合基體陰極I的形變和溶解均有不同程度的降低，其中摻雜比為2％，4％，6％和8％的復合基體陰極I顯示出可忽略的形變和很低的溶解度，具有優(yōu)良的抗溶解、抗形變性能。而摻雜比為10％，13％，16％的復合基體陰極I的形變較大，且隨著摻雜比的增加，形變愈明顯。綜合考慮復合基體陰極I的形貌、