国际电气工程先进技术译丛 用于制造固体氧化物燃料电池的钙钛矿型氧化物

用于制造固体氧化物燃料电池的钙钛矿型氧化物
作　者： （日）辰已石 原著，王崇臣 等译
出版时间： 2012

内容简介
　　《用于制造固体氧化物燃料电池的钙钛矿型氧化物》是一部全面介绍钙钛矿型氧化物在固体氧化物燃料电池（SOFC）中应用的著作。全书共分15章，内容涉及钙钛矿型氧化物及其相关材料的结构；钙钛矿型氧化物的离子导电性、质子导电性和氧离子的扩散性；钙钛矿型氧化物用作SOFC的阴极、阳极及电解质材料等。《用于制造固体氧化物燃料电池的钙钛矿型氧化物》的作者参考了该领域大量的相关期刊论文、会议论文和研究报告，从众多资料中总结了用来制造SOFC的钙钛矿型氧化物的性质和性能，展现了该领域的最新发展成果。 本书内容系统、全面、翔实，文字深入浅出，适合从事燃料电池及其相关领域的技术研发人员、工程技术人员、管理者及高等院校相关专业师生使用。 《用于制造固体氧化物燃料电池的钙钛矿型氧化物》是一部全面介绍钙钛矿型氧化物在固体氧化物燃料电池（SOFC）中应用的著作。全书共分15章，内容涉及钙钛矿型氧化物及其相关材料的结构；钙钛矿型氧化物的离子导电性、质子导电性和氧离子的扩散性；钙钛矿型氧化物用作SOFC的阴极、阳极及电解质材料等。《用于制造固体氧化物燃料电池的钙钛矿型氧化物》的作者参考了该领域大量的相关期刊论文、会议论文和研究报告，从众多资料中总结了用来制造SOFC的钙钛矿型氧化物的性质和性能，展现了该领域的最新发展成果。 《用于制造固体氧化物燃料电池的钙钛矿型氧化物》内容系统、全面、翔实，文字深入浅出，适合从事燃料电池及其相关领域的技术研发人员、工程技术人员、管理者及高等院校相关专业师生使用。
第1章 钙钛矿型氧化物的结构和性能
1.1简介
1.2钙钛矿型氧化物的结构
1.3钙钛矿型氧化物的典型性能
1.4钙钛矿型氧化物的制备
1.5钙钛矿型氧化物在SOFC中的应用
参考文献
第2章 中温SOFC的研究进展
2.1简介
2.2SOFC的典型特征
2.2.1SOFC的优缺点
2.2.2中温SOFC问题
2.2.3堆设计
2.3中温SOFC堆/系统发展概况
2.3.1Kyocera公司/Osaka Gas公司
2.3.2三菱材料公司
2.3.3TOTO公司研发的微型SOFC
2.4展望
2.4.1应用
2.4.2中温SOFC燃料的适应性和可靠性
2.4.3混合系统
2.5小结
参考文献
第3章 钙钛矿型化合物的离子导电
3.1简介
3.2钙钛矿型化合物的导电行为
3.3钙钛矿型氧化物的离子导电性的早期研究
3.4氧离子导电
3.5质子导电
3.6锂离子导电
3.7卤素离子导电
3.8银离子导电
参考文献
第4章 用作SOFC电解质的钙钛矿型氧化物的氧离子导电
4.1简介
4.2氧化物中的氧离子电导率
4.3钙钛矿型氧化物的氧离子导电性
4.4掺杂Sr和Mg的LaGaO3基氧化物（LSGM）作为新型氧离子导体
4.4.1La和Ga作为掺杂剂的作用
4.4.2过渡金属掺杂对LSGM氧离子电导率的影响
4.5LSGM电解质的基本性质
4.5.1LaSrGaMgO的相图
4.5.2和SOFC组分的反应性
4.5.3热膨胀行为及其他性质
4.5.4少数载劣行为
4.5.5氧离子的扩散
4.6使用LSGM电解质的单电池性能
4.7用于运行温度低于773K的LaGaO3薄膜电解质的制备
4.8钙钛矿相关氧化物的阳离子电导率
4.9小结
参考文献
第5章 钙钛矿型氧化物中氧离子的扩散性
5.1简介
5.1.1扩散系数的定义
5.1.2氧气示踪物扩散系数
5.1.3表面交换系数
5.1.4缺陷化学及氧的输送
5.1.5缺陷平衡
5.2电子—离子混合导电型氧化物（MEIC）的扩散性
5.2.1A位阳离子对氧扩散的影响
5.2.2B位阳离子对氧扩散的影响
5.2.3A位阳离子空位对氧扩散的影响
5.2.4氧扩散系数与温度之间的关系
5.2.5氧分压的作用
5.3离子导电型钙钛矿的氧扩散
5.4钙钛矿相关材料的氧扩散
5.5氧扩散参数之间的关系
5.6小结
参考文献
第6章 钙钛矿型氧化物及相关材料的晶体结构无序、移动氧离子扩散途径及晶体结构
6.1简介
6.2高温中子粉末衍射
6.3离子导电型导体移动氧离子扩散途径解释中的数据处理：Rietveld分析、熵最大法（MEM）、以熵最大法为基础拟合（MPF）
6.4快速氧离子导体（La0.8Sr0.2）（Ga0.8Mg0.15Co0.05）O2.8中氧离子扩散途径
6.4.1简介
6.4.2实验及数据处理
6.4.3结果与讨论
6.5具有双钙钛矿结构的氧离子导体La0.64（Ti0.92Nb0.08）O2.99中氧离子的扩散途径
6.5.1简介
6.5.2实验及数据处理
6.5.3结果与讨论
6.6具有立方相钙钛矿结构的阳极材料La0.6Sr0.4CoO3δ以及La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3δ的晶体结构及其氧离子结构无序
6.6.1简介
6.6.2实验及数据处理
6.6.3结果与讨论
6.7具有K2NiF4型结构的掺Pr2NiO4基混合离子—电子导体（Pr0.9La0.1）2（Ni0.74Cu0.21Ga0.05）O4+δ的结构无序和氧离子扩散路径
6.7.1简介
6.7.2实验与数据处理
6.7.3结果与讨论
6.8小结
参考文献
第7章 用作SOFC阴极的钙钛矿型氧化物
7.1简介
7.2阴极材料所需的性能
7.2.1催化活性
7.2.2电子传导
7.2.3氧传输（体相或表面）
7.2.4化学稳定性和兼容性
7.2.5形态稳定性
7.3阴极反应及极化的一般说明
7.3.1氧电极过程
7.3.2阴极—电解质界面的等效电路
7.4高温SOFC阴极：（La，Sr）MnO
7.4.1传输性能和电化学反应
7.4.2LSM的化学和形态稳定性
7.5中温SOFC的阴极：（La，Sr）CoO3、（La，Sr）（Co，Fe）O
7.5.1钴基钙钛矿型化合物阴极的一般特征
7.5.2模型电极的电化学反应：A（La，Sr）CoO3致密薄膜
7.5.3有氧化铈夹层和无氧化铈夹层时氧化锆上（La，Sr）CoO3的电化学响应
7.6小结
参考文献
第8章 SOFC的钙钛矿型氧化物阳极
8.1简介
8.2SOFC的阳极材料
8.3钙钛矿化学
8.4掺杂、非化学计量和导电性
8.5钙钛矿阳极材料
8.6A（B，B′）O3钙钛矿
8.7钨铜阳极材料
8.8全钙钛矿SOFC的阳极材料
8.9小结
参考文献
第9章 使用镓酸镧的中温SOFC
9.1简介
9.2电池研发
9.2.1电解质
9.2.2阳极
9.2.3阴极
9.3堆栈的研发
9.4模块研发
9.4.11kW级单堆栈模块
9.4.210kW级多堆栈模块
9.5系统研发
9.6堆栈建模
参考文献
第10章 使用镓酸镧（LaGaO3）基新电解质的快速启动型SOFC
10.1简介
10.2微管电池开发
10.3快速热循环
10.4燃料适应性
10.5堆的开发
10.6小结
参考文献
第11章 钙钛矿型氧化物中的质子导电性
11.1简介
11.2受体掺杂钙钛矿的质子导电性
11.2.1氧化物中的质子
11.2.2受体掺杂钙钛矿的水合作用
11.2.3质子扩散
11.2.4电荷迁移和质子导电性
11.2.5受体掺杂简单的钙钛矿ABO3的质子导电性
11.2.6缺陷受体相互作用的影响
11.2.7晶界
11.3内在氧气缺乏的钙钛矿质子导电性
11.3.1有序缺氧的水化作用
11.3.2无序内在缺氧性的命名和水合作用
11.3.3包含水化的内在缺氧钙钛矿（氢氧化物）的有序—无序反应
11.4无掺杂钙钛矿的水合作用
11.5非钙钛矿型氧化物和磷酸盐选定类中的质子导电性
11.6质子导电性SOFC的发展
11.7小结
参考文献
第12章 铈和锆基钙钛矿型氧化物中的质子传导
12.1简介
12.2电导率
12.3电极的活化/钝化
12.4稳定性
12.5掺杂物
12.6质子空穴混合传导
参考文献
第13章 钙钛矿型氧化物中质子传导的机理
13.1简介
13.2质子位
13.3质子传导机理（无掺杂，立方钙钛矿）
13.4难题（对称性减少、掺杂、混合位占据）
13.5燃料电池应用的质子传导电解质发展的意义
参考文献
第14章 质子传导钙钛矿型中温SOFC
14.1简介
14.2FC的制备
14.3FC的表征
14.4FC的操作和评价
14.5小结
参考文献
第15章 用于SOFC连接体的LaCrO3基钙钛矿
15.1简介
15.2烧结性质及与其他组分的化学相容性
15.3电子电导率
15.4缺陷化学和氧气电化学渗漏
15.5还原和温度变化时的晶格膨胀
15.6机械强度
15.7小结
参考文献