以La0.8Sr0.2MnO3-δ為固態氧化物燃料電池陰極材料行氮氧化物還原之研究

La0.8Sr0.2MnO3-δ as Solid Oxide Fuel Cell Cathode Material on Reduction of Nitric Oxide

蕭一川(I-Chuan Hsioa)

指導教授 ： 黃大仁

國立清華大學/工學院/化學工程學系/碩士(2010年)

摘要

本研究以鈣鈦礦結構導氧離子材料La0.8Sr0.2MnO3-δ(LSM)，搭配具有導氧離子性質之材料氧化釓參雜氧化鈰(Ce0.9Gd0.1O2-x, GDC)作為固態氧化物燃料電池 之複合式陰極材料，以氧氣(O2)、一氧化氮(NO)、水氣(H2O)與二氧化碳(CO2)等混成氣體模擬工業廢氣或汽機車廢氣組成之混合氣作為陰極進料，對於污染物一氧化氮(NO)進行還原減量之工作，從中分析電池電性以及出口氣體組成。此LSM-GDC為陰極材料電池以20% 氧氣為陰極氣體為進料於800℃下，電池之最大能量密度(maximum power density)可達63.8 mW/cm2。
於陰極材料LSM-GDC中含浸活性觸媒V2O5對於陰極進行改質，可大幅度提昇電池之最大能量密度至119.5 mW/cm2，以一氧化氮為陰極氣體之催化活性亦大幅度提昇。對於模擬工業廢氣或汽機車廢氣組成之混合氣中，分別分析其中水氣、氧氣濃度、二氧化碳濃度以及操作電壓對於一氧化氮轉化率之影響。以一氧化氮混合氦氣作為陰極氣體進料，對於出口氣體進行分析，藉此探討一氧化氮於固態氧化物燃料電池陰極側之反應機制。

關鍵字

固態氧化物燃料電池 ； 陰極材料 ； LSM ； 一氧化氮 ； V2O5

參考文獻

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