低温固体氧化物燃料电池复合电解质与新型阴极材料研究的任务书.docx

低温固体氧化物燃料电池复合电解质与新型阴极材料研究的任务书
任务书
一、任务目的
本研究的目的是探索低温固体氧化物燃料电池（LT-SOFC）复合电解质和新型阴极材料的开发和应用。其中，复合电解质的目的是提高电解质的稳定性和结构强度，提高电池的性能和寿命，而新型阴极材料旨在提高电池的效率、稳定性和可持续性。
二、任务背景
固体氧化物燃料电池是一种高效、环保、可靠的电力源，能够将化学能直接转化为电能。但是，传统的固体氧化物燃料电池存在以下几个问题：
1.高温下操作：传统的固体氧化物燃料电池要求高温下运行，对材料和设备的稳定性和寿命有较高的要求。
2.热量管理问题：由于固体氧化物燃料电池需要高温下运行，其产热量较大，对热量的管理和散热有较高要求。
3.储氢问题：固体氧化物燃料电池需要储存氢气作为燃料，氢气的储存和运输有一定的技术难度和成本。
因此，为了解决以上问题，我们需要探索新的低温固体氧化物燃料电池技术，以提高电池的性能和可持续性。
三、研究内容
1.复合电解质
目前，LT-SOFC的电解质材料主要有两种：氧化锆（YSZ）和氧化镧（LSM）。YSZ稳定性好，强度大，但是其电导率较低，导电性能不佳。LSM电导率高，性能优秀，但是稳定性不佳。因此，我们需要探索一种新型的复合电解质，以克服以上问题。
2.新型阴极材料
传统的固体氧化物燃料电池阴极材料主要是钙钛矿结构的材料，如La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3（LSCF）等。但这些材料在高温、高氧化性环境下稳定性差，容易发生氧化分解。因此，需要研究一种新型的阴极材料，以提高电池的效率、稳定性和可持续性。
四、研究方法
1.复合电解质的制备
采用固相反应、高温烧结等方法，制备不同比例的复合电解质试样，并研究其结构和电学性质。
2.新型阴极材料的合成
采用化学共沉淀、高温固相反应等方法，合成新的阴极材料，并研究其物理化学性质和电学性质。
3.电池组装和测试
将复合电解质和新型阴极材料应用于LT-SOFC电池的组装和测试，研究其性能、稳定性和寿命等参数，并与传统的固体氧化物燃料电池进行比较分析。
五、任务进度
1.复合电解质制备和测试：3个月。
2.新型阴极材料的合成和测试：6个月。
3.电池组装和测试：9个月。
六、任务成果
1.发表不少于3篇相关论文，其中至少1篇为第一作者SCI论文。
2.参加国内、国际学术会议，做相关研究报告。
3.完成燃料电池样机的开发和测试，并撰写完整的测试报告。
4.提交《低温固体氧化物燃料电池复合电解质与新型阴极材料的研究报告》。