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对称型固体氧化物燃料电池电极材料的制备及性能研究的开题报告
一、研究背景
固体氧化物燃料电池（SOFC）作为能源领域中的一种新型技术，具有高能量转换效率、低污染、输入燃料种类多样等优点，在发电、热能利用方面具有广阔的应用前景。SOFC电极材料是SOFC中最关键的部件之一，它的性能直接决定了SOFC的电化学性能。
传统的SOFC电极是由混合导电材料（如Ni/YSZ）制成，但存在一些问题，如钴、镉等重金属的耗用、毒性、价格高、易燃等。为此，对对称型固体氧化物燃料电池电极材料的研究变得尤为重要。
二、研究目的
本研究旨在制备高性能、低成本的对称型固体氧化物燃料电池电极材料，最终实现SOFC的高效、低成本、可靠运行。
三、研究内容及方法
1.制备电极材料
本研究将采用先进的配位化学方法，通过一系列的合成步骤，将金属配位化合物转化为纯净的固态氧化物电极材料。
2.表征电极材料的性能
本研究将运用多种表征手段，如XRD、SEM、TEM、压缩强度测试、热膨胀系数测试、气敏测试等分析手段，对材料的结构、形貌、力学性能、热稳定性以及电化学性能进行全面评估，探究影响材料性能的因素。
4.探究电极材料在SOFC中的应用
将制备好的材料应用到SOFC中，研究材料在SOFC中的电化学性能、稳定性，分析其对SOFC燃料电池的输出功率、热效率等性能影响。
四、研究意义与预期结果
通过本研究，可使对称型固体氧化物燃料电池电极材料的制备方法更为简单可控，大大降低材料制备成本，提高SOFC的综合性能。同时，本研究还为解决SOFC中重金属耗用、毒性等问题提供了新的治理思路。预计实验结果能够为SOFC的进一步应用提供技术支持。
五、进度安排
本研究的预期时限为两年，具体进度安排如下：
第一年：
1.对电极材料的制备方法以及常规性能测试进行探究；
2.研究电极材料在SOFC中的应用。
第二年：
1.对电极材料的性能进行多角度全面测试；
2.对实验室内测试结果进行分析并进行展示；
3.修改论文并进行最后的论文书写。
六、研究难点
1.固体氧化物燃料电池电极材料的制备难度大，材料的纯度、晶体结构等因素对电化学性能的影响相互交织，因此材料制备需要比较长时间的研究；
2.考虑到未来材料在实际应用中需要承受较为复杂的外界环境，因此电极材料的热稳定性需要得到一定的提升。
七、预期成果
1.成功合成高性能、低成本的对称型固体氧化物燃料电池电极材料；
2.对电极材料的性能进行全面研究，探究影响材料性能的因素；
3.为解决SOFC燃料电池中耗用重金属、毒性材料等问题提供新的解决方案。
八、参考文献
1.Bianchini,C.,DiBenedetto,F.,Tosti,S.,etal.(2016).Areviewofcathodematerialsforsolidoxidefuelcells:applicationtotheCH4internalreformingreaction.JournalofChemicalTechnology&Biotechnology,1-13.
2.Maciejewska,K.,&Molenda,J.(2017).Chemicalcompatibilityandelectricalconductivityofnovelcathodematerialsforsolidoxidefuelcells.SolidStateIonics,300,15-21.
3.Shao,Z.,Haile,S.M.,&Ahn,J.(2016).CrystalstructureofSr2Fe1.5Mo0.5O6−δinanoxidizingandreducingenvironment.JournalofAppliedCrystallography,49(1),135-143.