0 绪论

1 固体氧化物燃料电池

1.1 SOFC工作原理

1.2 SOFC关键材料

1.2.1 阳极材料

1.2.2 电解质材料

1.2.3 阴极材料

1.2.4 连接体材料

1.2.5 密封材料

1.3 SOFC发展趋势

1.3.1 运行温度的中低温化

1.3.2 燃料形式多样化

1.3.3 电池构型的发展

参考文献

2 金属支撑固体氧化物燃料电池制备及性能

2.1 MS-SOFC设计理念

2.2 MS-SOFC研究现状

2.2.1 MS-SOFC金属支撑体材料选择

2.2.2 MS-SOFC的制备工艺及关键问题

2.3 Ni基MS-SOFC的性能

2.3.1 Ni基MS-SOFC电化学性能

2.3.2 Ni基MS-SOFC氧化还原循环和热循环性能

2.3.3 Ni基MS-SOFC在CH4中的性能

参考文献

3 流延-丝网印刷-共烧结制备金属支撑SOFC

3.1 关键材料的合成与制备

3.1.1 溶胶凝胶法制备GDC

3.1.2 EDTA柠檬酸联合络合法制备BSCF

3.1.3 固溶包覆法制备LSM-BSCF

3.1.4 EDTA柠檬酸联合络合法制备NTO

3.2 MS-SOFC制备工艺

3.2.1 流延法制备MS-SOFC支撑体

3.2.2 半电池制备

3.3 材料分析和表征方法

3.3.1 物相分析（XRD）

3.3.2 形貌表征（SEM）

3.3.3 X射线能谱分析（EDX）

3.3.4 热重／差热分析（TG/DSC）

3.3.5 孔隙率测量（Porosity）

3.3.6 比表面积测量（BET）

3.3.7 热膨胀系数测量（CTE）

3.3.8 激光拉曼光谱分析（RAMAN）

3.4 支撑体内重整性能测试

3.5 MS-SOFC电池测试

3.5.1 MS-SOFC电池测试装置及夹具设计

3.5.2 交流阻抗谱测试

3.5.3 电池电流-电压-功率密度（I-V-P）测试

3.5.4 电池稳定性测试

4 金属支撑体氧化还原与热循环性能

4.1 多孔Ni/Ni-Fe支撑体表征

4.1.1 相结构分析

4.1.2 造孔剂含量对金属支撑体显微结构及线收缩率的影响

4.1.3 还原温度对显微结构及线收缩率的影响

4.1.4 热膨胀系数

4.2 多孔支撑体氧化还原行为研究

4.2.1 氧化动力学分析

4.2.2 相结构分析

4.2.3 氧化后的显微结构分析

4.2.4 再还原后的显微结构分析

4.2.5 氧化还原温度及Fe含量对线收缩率的影响

4.3 多孔Ni/Ni-Fe支撑体的热循环行为研究

4.4 本章小结

参考文献

5 低温MS-SOFC制备及电化学性能分析

5.1 支撑体与电解质共烧结工艺优化

5.1.1 生坯TG/DSC分析

5.1.2 支撑体热膨胀系数测量

5.1.3 支撑体与电解质材料共烧结特性

5.2 MS-SOFC微观结构表征

5.2.1 GDC电解质材料

5.2.2 LSM-BSCF阴极材料

5.2.3 MS-SOFC单电池显微结构

5.3 MS-SOFC电化学性能

5.3.1 I-V-P曲线和交流阻抗谱

5.3.2 GDC电解质MS-SOFC开路电压

5.3.3 MS-SOFC恒流放电测试

5.4 MS-SOFC氧化还原循环性能

5.5 MS-SOFC热循环性能

5.6 本章小结

参考文献

6 直接甲烷MS-SOFC内重整性能分析

6.1 阳极支撑体对CH4重整性能

6.1.1 阳极金属支撑体催化重整活性

6.1.2 C原子在Ni和Ni0.9Fe0.1吸附能

6.2 MS-SOFC在CH4燃料中的电化学性能

6.2.1 MS-SOFC的I-V-P曲线

6.2.2 MS-SOFC的交流阻抗谱

6.2.3 MS-SOFC稳定性测试

6.3 Ni0.9 Fe0.1-SOFC衰减机制分析

6.4 本章小结

参考文献

7 NiTiO3对MS-SOFC抗积碳性能的影响

7.1 NiTiO3和金属支撑体表征

7.2 金属支撑体重整催化活性

7.3 电化学性能分析

7.3.1 I-V-P曲线

7.3.2 NTO对MS-SOFC性能的影响

7.3.3 NTO对电池稳定性的影响

7.4 本章小节

参考文献

8 附录

附录1 基本物理常量

附录2 希腊字母表

附录3 固体氧化物燃料电池部件材料热膨胀系数