Fe掺杂对La0.75Sr0.2Ca0.05Cr0.5Mn0.5O3-δ燃料极材料性能的影响任务书

 2022-01-19 07:01

全文总字数:3366字

1. 毕业设计(论文)的内容和要求

固体氧化物电解槽(SOEC)作为先进的电化学装置,可以利用其他可再生能源(太阳能和风能)和工厂剩余的废热,在高温下(通常≥800℃)实现了CO2和/或电还原的高电流密度和法拉第效率(≥95%),电解产生的CO与H2可作为能源载体通过费托工艺合成燃料气体,对于节能减排和实现新型人造碳循环系统意义重大。

本课题选择优异的氧化还原稳定性的La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ钙钛矿作为电解CO2的燃料极材料。

等价阳离子掺杂可以在分子水平上调节氧空位和电子-离子电导率,增加CO2电解的活性中心,从而促进电荷和传质动力学。

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2. 实验内容和要求

根据毕业要求指标点3.3和4.2的要求,本课题要开展的实验内容和要求如下:1、在CO2气氛下对半电池进行电催化实验,要求学生能够熟练使用电化学工作站采集相应的阻抗数据,并学会origin软件对数据进行处理,获得电池损耗等电化学特性参数。

2、在CO2气氛下对单电池进行电催化实验,要求学生能够熟练使用电化学工作站采集相应的阻抗谱测试、电流-电压曲线测试和电池耐久性测试数据,并学会origin软件对数据进行处理,获得电化学特性参数。

3、在高温的空气气氛下进行材料烧结致密化处理,要求学生能够熟练使用压力机和四针探法获得电导率等表征改性效果的参数。

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3. 参考文献

根据毕业要求指点2.3,针对复杂工程问题,具有调查研究、检索与阅读中外文献资料的能力,并能在此基础上进行归纳总结和分析论证,提出解决方案。毕业论文期间要进行研究现状调查与总结,要求在开题报告及毕业论文中查阅的中英文文献不少于30篇,其中近5年不少于5篇,英文文献不少于20篇。以下是与本课题相关的部分文献列表:[1] M.-Y. Lee, K. T. Park, W. Lee, H. Lim, Y. Kwon, S. Kang, Critical Reviews in Environmental Science and Technology 2019, 1.

[2] Yang Chenghao, Li Jiao and Newkirk James, et al., A nanostructured ceramicfuel electrode for efficient CO2/H2O electrolysis without safe gas[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2015, 3: 15913-15919.

[3] Y. Song, X. Zhang, K. Xie, G. Wang, X. Bao, Adv. Mater. 2019, 31, e1902033.

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4. 毕业设计(论文)计划

整个毕业设计(论文)课题视为一个独立项目,在进行期间,学生要按照计划有序开展,按规定时间节点完成内容,充分考虑本课题全周期、全流程管理要素。

本课题各阶段工作内容要求如下: 2021.1.10前指导老师在系统完成选题申报,学生选题。

2021.1.10~2021.1.15指导教师完成任务书下达。

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