中温固体氧化物燃料电池密封材料的制备与电池堆的设计制造的开题报告

中温固体氧化物燃料电池密封材料的制备与电池堆的设计制造的开题报告一、研究背景和意义固体氧化物燃料电池（SOFC）由于具有高效率、高能量密度、低污染等优点，已成为燃料电池领域中备受关注的一种技术。SOFC具有多种应用领域，包括电力生产、工业过程控制、家庭供暖和汽车动力等。其中，中温SOFC具有较高的优势，可用于工业领域的制氢，或在小型燃料电池发电机中产生电能。但市场上大部分中温SOFC的性能受制于密封材料的不足，因此开发一种具有高温稳定性、抗化学腐蚀能力和适应高温差的中温SOFC密封材料显得尤为重要。二、研究内容和方法本研究将通过材料学和化学方法，制备一种适用于中温SOFC的密封材料，并将该材料封装到SOFC中通过测试和仿真，进一步探究该材料的适应性和性能表现。1.密封材料的制备将粉末磨成纳米粉末，掌握掺杂技术将少量杂质掺入纳米粉末中，再根据密封材料的材质特性，选择适当的添加剂和掺杂剂，制备具有高温稳定性、抗化学腐蚀能力和适应高温差的密封材料。2.电池堆的设计制造借鉴相关文献及现有开发经验，设计进行具有可靠性和稳定性的中温SOFC电池堆实验方案，并制造出电池堆进行测试验证。3.密封材料的测试和仿真通过热压成型等方式合成密封材料，并将其应用于电池堆中，进行性能测试、电化学测试和微结构分析等。同时，借助有限元仿真技术分析SOFC堆受温度和气体压强变化时的反应。三、预期结果和创新点1.成功制备一种高性能的中温SOFC密封材料，该材料具有高温稳定性、抗化学腐蚀能力和适应高温差。2.通过设计制造电池堆的实验方案，实现了一种具有可靠性和稳定性的中温SOFC电池堆，并验证了该电池堆的性能和稳定性。3.通过测试和仿真，深入探究该密封材料的适应性和性能表现，为中温SOFC的工业应用提供更加可靠的技术支持。4.本研究对于中温SOFC密封材料的制备和电池堆的设计制造，具有一定的创新意义和实用性。四、研究进度和计划1.文献调研和初步实验：完成时间2021年6月。2.密封材料的制备：完成时间2021年9月。3.电池堆设计制造：完成时间2022年3月。4.密封材料的测试和仿真：完成时间2022年6月。5.论文撰写和答辩准备：完成时间2022年9月。五、参考文献[1]ChengH,ZengQ,JinC,etal.Performanceofyttria-stabilizedzirconiamodifiedbyadditionoftungstenandceriumasadensesymmetricelectrode[J].JournalofPowerSources,2013,226:88-93.[2]ZhangS,WeiT,SuP,etal.EffectofNadopingonstabilityandelectrochemicalpropertiesofLSMcathodeforIT-SOFCs[J].CeramicsInternational,2014,40(1):453-460.[3]LeeJW,LeeYH,LeeJH,etal.EvaluationoftheperformanceanddurabilityofCu–La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ-gadolinium-dopedceriacompositeelectrodeforintermediate-temper