固体氧化物燃料电池无钴钙钛矿阴极材料SrFeO3-δ的掺杂改性

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)是一种清洁、高效的能量转换装置,其性能主要受制于阴极的氧还原反应速率.传统高性能阴极材料以钴基材料为主,其价格昂贵、热膨胀系数大、化学稳定性差等制约了钴基材料的应用.为此,需要大力发展无钴阴极材料,具有钙钛矿结构(ABO3)的SrFeO3-δ基材...     

纳米勃姆石（γ－AlOOH）膜的结构及热稳定性

用金属醇盐水解的溶胶一凝胶法制备得无裂纹等表面缺陷的多孔纳米勃姆石膜，并用Ｘ射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及差热热重等实验手段对膜结构及其热稳定性进行研究．实验表明，勃姆石膜具有明显的择优取向性，在３００℃以下稳定．构成勃姆石膜的粒子大小在１０ｎｍ以下，并在一定程度上呈现出纳米尺寸效应，即纳米勃姆石晶粒的晶格点阵常数比通常微米勃姆石晶粒的点阵常数大，且与晶粒尺寸有相关性：晶粒尺寸越小，晶格常数越大．     

Gd0.8Sr0.2CoO3阴极的甘氨酸-硝酸盐法制备及性能研究

为探索适于中温条件下使用的固体氧化物燃料电池的阴极材料,用甘氨酸-硝酸盐法(GNP法)制备了Gd0.8Sr0.2CoO3(GSC)阴极粉体,用X-ray衍射考察了GSC的成相温度.采用丝网印刷法将GSC沉积在(Sm2O3)0.2(CeO2)0.8(SDC)圆片上,制成对称阴极,在不同温度下烧结.用交流阻抗谱从500℃到750℃测量了GSC阴极和SDC电解质之间的界面电阻.结果表明,用甘氨酸-硝酸盐法制备的GSC粉体的成相温度比传统固相法降低了400℃～500℃;700℃时,GSC阴极的界面电阻仅为0.26 Ω·cm2.     

Gd0.8Sr0.2 CoO3-Sm0.2Ce0.80 O1.9复合阴极制备及性能研究

为探索适于中温条件下使用的固体氧化物燃料电池的阴极材料,用固相反应法制备了Gd0.8Sr0.2CoO3(GSC)阴极粉体,用X射线衍射考察了GSC的成相温度.采用丝网印刷法将GSC-(Sm2O3)0.1(CeO2)0.8(SDC)沉积在SDC电解质圆片上,制成对称阴极,在不同温度下烧结.用交流阻抗谱从500～750℃测量了GSC-SDC复合阴极和SDC电解质之间的界面电阻.结果表明,GSC-SDC复合阴极的界面电阻比GSC阴极降低了3～5倍;750℃时,GSC-SDC阴极的界面电阻仅为0.15Ω·cm2.     

多孔La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ的制备及表征

多孔Ｌａ０．６Ｓｒ０．４Ｃｏ０．２Ｆｅ０．８Ｏ３－δ陶瓷具有一定的强度、良好的透气和电传导性能,可用于中温ＳＯＦＣ阴极支撑和氧分离膜活性支撑体。本文用固相反应法制备了多孔Ｌａ０．６Ｓｒ０．４Ｃｏ０．２Ｆｅ０．８Ｏ３－δ陶瓷。考察了烧结条件１成型压力有机添加剂量对孔隙率和孔径的影响,研究发现气体渗透随机孔隙率线性增长,电导率随孔隙率的增大而下降,并满足关系式σ＝σ０（１－Ｐ）＾３．１。     

中温固体氧化物燃料电池Ag-BSB阴极材料制备及性能表征

为发展中温固体氧化物燃料电池阴极材料,固相反应法制备了 Bi0.89Ba0.11O1.445(BSB)粉,用 X- ray衍射方法考察了其成相温度,表明在700℃烧 5h,已基本成β 斜方六面体结构。并与 Ag 复合制成复合阴极,研究了烧结温度对复合阴极微结构的影响。同时以Sm0.2Ce0.8O1.9(SDC)为电解质,用交流阻抗法研究BSB含量对复合阴极的界面阻抗的影响发现,50%(体积分数)BSB时,界面阻抗最小,在650℃和 700℃时分别为0.32Ω·cm2 和 0.12Ω·cm2,比 Ag基其它复合阴极材料如Ag -SDC,Ag- YSZ的界面极化电阻要小得多。     

凝胶聚合法制备氮化铝纳米粉体

近年来,微电子和半导体技术的飞速发展对器件材料的散热要求越来越高.因具有热导率高等优异性能,AlN引起了广泛关注.以三聚氰胺、甲醛、勃姆石溶胶为起始原料,利用同步的溶胶凝胶转换与高分子聚合过程,使有机高分子的交联网络与无机勃姆石的凝胶网络相互作用缠结,得到碳源(三聚氰胺和甲醛单体)和铝源(勃姆石溶胶粒子)均匀混合的前驱...     

电解质表面微结构对固体氧化物燃料电池的阴极极化电阻的影响

在固体氧化物燃料电池(SOFC)中, 电解质对阴极界面极化电阻(R_c)有着显著影响。通过测量以Sm_0.2Ce_0.8O_2-δ (SDC)为电解质、(La_0.85Sr_0.15)_0.9MnO_3-δ(LSM)和La_0.6Sr_0.4Fe_0.8Co_0.2O_3-δ(LSCF)为阴极的对称电池的交流阻抗谱, 研究SDC电解质表面微结构(晶粒大小和晶界长度)对R_c的影响。通过改变烧结温度和时间, 制备出具有不同晶粒尺寸和晶界密度的电解质。通过SEM得到微结构参数, 建立R_c与这些参数的联系。结果发现, 随着晶粒尺寸的减小、晶界密度的增加, R_c明显降低。此外, 对于LSM电极, 晶界密度的增加, 促进了阴极反应的氧离子传导。     

中温固体氧化物燃料电池的Ag-YSB复合阴极

用草酸盐共沉淀法制备了Y0 25Bi0.75O1.5(YSB),用X-ray衍射方法考察了其成相温度,用交流阻抗法测试了其电导率.与Ag复合制成复合阴极,研究了烧结温度对复合阴极微结构的影响.同时以Sm0.2Ce0.8O1.9(SDC)为电解质,用交流阻抗法研究YSB含量对复合阴极界面阻抗的影响.用草酸盐共沉淀制备的YSB粉,其电导率比SDC大得多.Ag-YSB复合阴极疏松多孔,Ag-YSB与SDC的界面结合良好,形成了足够多的三相界面,降低了界面极化电阻.YSB有一个最佳添加量,电阻最小,即电极界面性能最高.YSB的过量添加损坏Ag相的连续性,降低氧的还原转化速度,使界面的电阻增大.     

固体氧化物燃料电池双钙钛矿阴极材料PrBaCo2O5+δ的掺杂改性

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种清洁、高效的能量转换装置,其性能受制于阴极的氧还原反应,钴基双钙钛矿氧化物PrBaCo₂O_5+δ具有较高的氧表面交换系数和体扩散系数,是近年来备受重视的阴极催化材料。然而,PrBaCo₂O_5+δ在SOFC中的应用受到热膨胀匹配性差等的制约,为此,大量的工作研究了PrBaCo₂O_5+δ的掺杂改性。本文综述了各种掺杂研究,按照掺杂位置分别总结了Pr位、Ba位、Co位和O位的掺杂元素和掺杂量,结合钙钛矿的容忍因子,讨论了掺杂对PrBaCo₂O_5+δ性能的影响,包括晶体结构、氧的非化学计量δ、电导率、热膨胀系数、氧传输性能和电化学性能等。