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畢業(yè)設(shè)計(jì)-固體氧化物燃料電池的研究進(jìn)展(文件)

2024-12-24 13:35 上一頁面

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【正文】 (128): 119123. [22] Rice C ,Ha S Y,Masel R I , et al . Catalysts for direct formic acid fuelcells[J] . Journal of Power Sources ,2021 ,(115) :229 235. [22] Tian Na ,Zhou Z Y,Sun S G, et al . Synthesis of tetrahexahedral platinum nanocrystals with highindex facets and high electrooxidation activity[J] . Science ,2021 ,(31) :732 735. [23] Huang YJ , Liao J H , Liu C P , et al . The size2controlled synthesis of Pd/C catalysts by different solvents for formic acid electrooxidation[J] .Nanotechnology ,2021 ,(20) :1004 1009. [24]Wang X,Tang Y W,Gao Y, et al . Carbon2supported Pd2Ir catalyst as anodic catalyst in direct formic acid fuel cell [J] . Journal of Power Sources ,2021 ,(75) :784 788. [25] Wang R F ,Liao S J ,Ji S. High performance Pdbased catalysts for oxi dation of formic acid [J] . Journal of Power Sources ,2021 ,(80) :205 208. 哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 19 [26] Liao C ,Wei ZD ,Chen S G, et al . Synergistic effect of polyanilinemodified Pd/ C catalysts on formic acid oxidation in a weak acid medium (NH4) 2SO4 [ J ] . The Journal of Physical Chenmistry C , 2021 , (113) :505 510. [27] Wang Y,Wang S Y,Wang X. CeO2 promoted electrooxidation of formic acid on Pd/ C nanoelectrocatalysts[J] . Electrochemistry Solid State Letter , 2021 , (12 ):73 76. [28] SHERLANGL, MAUROC. Electrocatalysis of methanol,ethanol and formic acid using a Ru /Pt metallic bilayer [J].Journal of Power Sources, 2021, (163) : 695701. [29]KR ISTIAN Noel, YU Yaolun, GUNAWAN Poernomo, et synthesis of Ptdecorated Au nanostructure and itsp romoted activity toward formic acid electrooxidation [J].Electrochimica Acta, 2021, (21) : 4954. [30] PENG Bin, WANG J inyi, CA IW enbin. A versatile electroless approach to controlled modification of Sb on Pt surfaces towards efficient electrocatalysis of formic acid [ J ].Electrochemistry Communications, 2021, (4) : 831833. [31]UHM Sunghyun, CHUNG Sung Taik, LEE Jaeyoung. Activityof Pt anode catalyst modified by underpotential deposited Pb in a direct formic acid fuel cell [J]. Electrochemistry Communications, 2021, (8) : 2022 . [32]P. Waszczuk,T. M. Bamard, C. Rice, et a1. A nanoparticte catalyst with superior activity for electrooxidation of formic acid. , 2021(24) 4759. [33]楊遇春 .電動汽車和相關(guān)電源材料的現(xiàn)狀與前景 [M].中國工程科學(xué)出版社 ,2021 [34]隋靜 ,黃宏良 ,陳紅雨等 .我國燃料電池的研究現(xiàn)狀 [D]. 2021學(xué)位論文 . [35]GRERINER H. Materials for solidoxide high temperature fule cell [J] .Power Journal, 1994,(4):36 38 [36]馬文會 ,謝剛等 .摻 CeO2固體氧化物燃料電池的電解質(zhì)材料的制備 [D]. 2021學(xué)位論文 . [37]LIANG Guang2chuan (梁廣川 ) .復(fù)合摻雜 CeO2基電解質(zhì)性能與燒結(jié)溫度關(guān)系 [J] .河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報 ,1999, (5) :4145. [38]Badwal S P S. Scandiazirconia electrolytes for intermediate tempera2ture solid oxide fue l cell operation[J] . 2021(45):136 137. 哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 20 致 謝 隨著時間的推移,畢業(yè)論文的完成,我的大學(xué)生涯即將結(jié)束,在這期間我學(xué)到了很多,特別要感謝劉冉導(dǎo)師 ,在這次論文期間給予的指導(dǎo)和幫助。 。尤其是導(dǎo)師對化學(xué)研究的執(zhí)著,更令我欽佩。 哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 18 參考文獻(xiàn) [1]毛宗強(qiáng) ,燃料電池 [M].化學(xué)工業(yè)出版社 .2021 [2]傅獻(xiàn)彩 ,沈從文 ,姚天 揚(yáng) ,物理化學(xué) [M].高等教育出版社 (第四版 ).下冊 .2021 [3]衣寶廉 .燃料電池一原理 這些特點(diǎn)使總的燃料發(fā)電率在單循環(huán)時有潛力超過 60﹪ , 而對總的體系來說效率 可高 達(dá) 90﹪。日本三菱公司和瀧田佑作、石元達(dá)己兩位教授合作開發(fā)的新型低溫 SOFC 采用新的電解質(zhì) —鑭 鎵氧化物中添加 Sn和 Mg的合金材料 , 從而把燃料電池溫度降到 650℃ 并且可以使用 Fe 等廉價和容易加工的金屬材料做燃料電池的容器 , 從而降低了成本。此類型的 SOFC 分為碳?xì)浠衔镩g接氧化的 SOFC 和碳?xì)浠衔镏苯友趸?SOFC。 哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 16 對于電解質(zhì)的選擇有很多的限制 , 不僅要求有高的離子傳導(dǎo)率和低的電子傳導(dǎo)率 , 而且要求在氧化還原氣氛中保持穩(wěn)定 , 具有良好的機(jī)械和熱力學(xué)性能 , 以及易于壓制成薄層等。在 1000℃ 時 , YSZ 的氧離 子傳導(dǎo)率約為 [34] 。 SOFC中溫化有兩個途徑,一是 YSZ電解質(zhì)薄膜化,二是開發(fā)新的電解質(zhì)材料。 (1)操作溫度高易使陰極材料 LSM逐漸燒結(jié),陽極鎳發(fā)生團(tuán)聚而使電極氣孔率和活性下降 [33]。 哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 15 第四章 SOFC 的未來發(fā)展方向以及趨勢 固體氧化物燃料電池的未來發(fā)展方向 根據(jù)國際研究發(fā)展趨勢 ,未來 SOFC的研究重點(diǎn)方向應(yīng)是中溫平板式 SOFC,因?yàn)槠桨迨絊OFC系統(tǒng)制作技術(shù)相對比較簡單 ,造價也相對低,而且中溫對電池結(jié)構(gòu)材料的要求降低,適合大規(guī)模制備。但氧化鉍系列電解質(zhì)有一個致命的缺點(diǎn)即在低氧分壓下分解為金屬鉍,因而限制了它的應(yīng)用。純Bi2O3 具有兩種固態(tài)相結(jié)構(gòu), 730℃ 以下為單斜 α相,以上為立方 δ相。因此,采用氧化鈰系列電解質(zhì)代替 YSZ可以使 SOFC 的操作溫度降低200℃ [30] 。但 Sc2O3 摻雜氧化鋯時,隨著使用時間的延長,電解質(zhì)電導(dǎo)率會降低。 O2 通過氧空位在電解質(zhì)中輸運(yùn)。 氧化鋯系列電解質(zhì) 研究最早、最成熟并且目前應(yīng)用最多的 SOFC電解質(zhì)是氧化鋯系列電解質(zhì)。再次 , 由于電解質(zhì)的兩側(cè)分別與陰、陽極材料相接觸 , 并暴露于氧化性或還原性氣體中 , 這就要求電解質(zhì)在高溫運(yùn)行的環(huán)境中仍能保持較好的化學(xué)穩(wěn)定性。綜合考慮電導(dǎo)率和熱膨脹系數(shù) , 一般采用 Ni占 35﹪ ,這樣既保持陽極層的電子電導(dǎo)率 , 又可降低其與其它電池元件的 熱膨脹系數(shù)失配率。用金屬陶瓷的電導(dǎo)率對Ni含量 作圖 , 呈 S 形曲線 , 在 Ni含量為 30﹪時存在域值。因此 Ni 的價格與 Co, Pt,Pd 等相比較為便宜 , 因?yàn)楸黄毡椴捎谩? 日本的 Y Teraoka[28] 等對 La1 xSrCo1 yFeyO3(LSCF)不同成分時的性能進(jìn)行研究 , 發(fā)現(xiàn)該材料不僅在一定溫度下具有優(yōu)良的氧半滲透性 , 而且具有離子和電子導(dǎo)電的混合導(dǎo)電性能 , 在 He氣氛下其氧離子導(dǎo)電活化能 Ea為 ~ , 其電子導(dǎo)電率為 1~ 。其中LaCoO LaFeO LaMnO LaCrO3 摻入堿土金屬氧化物后 ( 堿土金屬離子取代 La), 顯示出極高的電子導(dǎo)電率 , 它們的電子導(dǎo)電率大小順序?yàn)?LaCoO3﹥ LaFeO3﹥ LaMnO3﹥LaCrO3。 電極材料應(yīng)滿足的條件 應(yīng)用于 SOFC 系統(tǒng)中的電極材料必須滿足 : ① 電極材料應(yīng)具有較大的電子導(dǎo)電能力 ; ② 電極材料須
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