《金属支撑固体氧化物燃料电池》主要介绍以NiO和Fe2O3为原料，采用流延-丝网印刷-共烧结工艺制备Ni-Fe合金支撑SOFC的工艺。在此基础上，结合理论计算与实验研究，探究不同支撑体成分与结构对阳极的催化重整性能和MS-SOFC电化学性能的影响规律，明晰基于CH4燃料的MS-SOFC性能影响因素与衰减机制，为基于碳-氢燃料的MS-SOFC阳极材料组成和微观结构设计提供实验和理论依据。

李凯，男，博士，讲师，籍贯陕西大荔。2015年12月毕业于华中科技大学，2016年2月到西安石油大学任教。主要从事固体氧化物燃料电池相关工作研究。作为技术骨干参与国家“863”、靠前合作、国家自然科学基金等多项项目。迄今，以靠前作者身份在Journal of power source，International journal of hydrogen energy，Scientific report等靠前有名杂志发表SCI论文3篇，申请国家发明4项。

0绪论
1固体氧化物燃料电池
1.1SOFC工作原理
1.2SOFC关键材料
1.2.1阳极材料
1.2.2电解质材料
1.2.3阴极材料
1.2.4连接体材料
1.2.5密封材料
1.3SOFC发展趋势
1.3.1运行温度的中低温化
1.3.2燃料形式多样化
1.3.3电池构型的发展
参考文献
2金属支撑固体氧化物燃料电池制备及性能
2.1MS-SOFC设计理念
2.2MS-SOFC研究现状
2.2.1MS-SOFC金属支撑体材料选择
2.2.2MS-SOFC的制备工艺及关键问题
2.3Ni基MS-SOFC的性能
2.3.1Ni基MS-SOFC电化学性能
2.3.2Ni基MS-SOFC氧化还原循环和热循环性能
2.3.3Ni基MS-SOFC在CH4中的性能
参考文献
3流延-丝网印刷-共烧结制备金属支撑SOFC
3.1关键材料的合成与制备
3.1.1溶胶凝胶法制备GDC
3.1.2EDTA柠檬酸联合络合法制备BSCF
3.1.3固溶包覆法制备LSM-BSCF
3.1.4EDTA柠檬酸联合络合法制备NTO
3.2MS-SOFC制备工艺
3.2.1流延法制备MS-SOFC支撑体
3.2.2半电池制备
3.2材料分析和表征方法
3.3.1物相分析(XRD)
3.3.2形貌表征(SEM)
3.3.3X射线能谱分析(EDX)
3.3.4热重/差热分析(TG/DSC)
3.3.5孔隙率测量(Porosity)
3.3.6比表面积测量(BET)
3.3.7热膨胀系数测量(CTE)
3.3.8激光拉曼光谱分析(RAMAN)
3.4支撑体内重整性能测试
3.5MS-SOFC电池测试
3.5.1MS-SOFC电池测试装置及夹具设计
3.5.2交流阻抗谱测试
3.5.3电池电流-电压-功率密度(I-V-P)测试
3.5.4电池稳定性测试
4金属支撑体氧化还原与热循环性能
4.1多孔Ni/Ni-Fe支撑体表征
4.1.1相结构分析
4.1.2造孔剂含量对金属支撑体显微结构及线收缩率的影响
4.1.3还原温度对显微结构及线收缩率的影响
4.1.4热膨胀系数
4.2多孔支撑体氧化还原行为研究
4.2.1氧化动力学分析
4.2.2相结构分析
4.2.3氧化后的显微结构分析
4.2.4再还原后的显微结构分析
4.2.5氧化还原温度及Fe含量对线收缩率的影响
4.3多孔Ni/Ni-Fe支撑体的热循环行为研究
4.4本章小结
参考文献
5低温MS-SOFC制备及电化学性能分析
5.1支撑体与电解质共烧结工艺优化
5.1.1生坯TG/DSC分析
5.1.2支撑体热膨胀系数测量
5.1.3支撑体与电解质材料共烧结特性
5.2MS-SOFC微观结构表征
5.2.1GDC电解质材料
5.2.2LSM-BSCF阴极材料
5.2.3MS-SOFC单电池显微结构
5.3MS-SOFC电化学性能
5.3.1I-V-P曲线和交流阻抗谱
5.3.2GDC电解质MS-SOFC开路电压
5.3.3MS-SOFC恒流放电测试
5.4MS-SOFC氧化还原循环性能
5.5MS-SOFC热循环性能
5.6本章小结
参考文献
6直接甲烷MS-SOFC内重整性能分析
6.1阳极支撑体对CH4重整性能
6.1.1阳极金属支撑体催化重整活性
6.1.2C原子在Ni和Ni0.9Fe0.1吸附能
6.2MS-SOFC在CH4燃料中的电化学性能
6.2.1MS-SOFC的I-V-P曲线
6.2.2MS-SOFC的交流阻抗谱
6.2.3MS-SOFC稳定性测试
6.3Ni09Fe01-SOFC衰减机制分析
6.4本章小结
参考文献
7NiTiO3对MS-SOFC抗积碳性能的影响
7.1NiTiO3和金属支撑体表征
7.2金属支撑体重整催化活性
7.3电化学性能分析
7.3.1I-V-P曲线
7.3.2NTO对MS-SOFC性能的影响
7.3.3NTO对电池稳定性的影响
7.4本章小节
参考文献
8附录
附录1基本物理常量
附录2希腊字母表
附录3固体氧化物燃料电池部件材料热膨胀系数