两种方法制备的Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)的性能比较

分别采用水热合成法和甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备了Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)(SDC)粉体。通过X-射线衍射光谱和扫描电镜图(SEM)对比分析了两种SDC粉体的物相组成和表面形貌,最后以其作为电解质缓冲层,分别制备了结构为NiO-YSZ/YSZ/SDC/BSCF-SDC阳极支撑的固体氧化物燃料电池,并对电池性能进行了测试。结果表明,两种方法合成的SDC粉体均形成了清晰的立方萤石结构,且水热合成法制备的SDC粉体晶粒尺寸更小,分散性更好,以此制备的单电池具有更优越的电池性能。     

不同分散剂对制备NiO/SDC粉体粒度和团聚的影响研究

采用柠檬酸法制备NiO/SDC粉体,研究了不同分散剂对制备NiO/SDC粉体粒度和团聚的影响。借助X-射线衍射仪,透射电子显微镜对粉体形貌进行分析,激光粒度仪对NiO/SDC粉体粒径分布和比表面积进行测定。结果表明:添加非离子型分散剂聚乙二醇6000的NiO/SDC粉体具有最小的体积平均粒径1.758μm,最大的比表面积6.44m2/g和最小的表面积平均粒径0.932μm,具有最好的分散效果。     

YSZ包覆NiO阳极的SOFC发电性能(英文)

采用NH3·H2O-NH4HCO3为缓冲溶液,共沉淀法制备YSZ包覆NiO的NiO-YSZ阳极材料,分析了材料的物相和粒径大小。分别以YSZ包覆的NiO、商用NiO/YSZ为阳极,LSM为阴极,制作YSZ电解质支撑的板状固体氧化物燃料电池,进行发电性能比较。以YSZ包覆的NiO为阳极的电池,功率密度高、极限电流密度大。扫描电镜观察表明,YSZ包覆的NiO制作的阳极表面形成了的网状结构。阳极三相界面、孔隙率提高,是电池性能提高的原因。     

Ni-SDC多孔阳极制备研究

采用干压成形工艺制备了用于固体氧化物燃料电池(SOFE)的Ni-SDC多孔金属陶瓷阳极．对成形压力和烧结制度对阳极基底密度和孔隙度的影响进行了研究．用SEM、XRD等手段研究了Ni-SDC金属陶瓷的显微结构。并用SDC／TG热分析仪测试了阳极的热重曲线．阳极在850～900℃氢气条件下还原2h可以使NiO完全还原为金属Ni．制备的阳极具有较好的微观结构。孔隙分布均匀，金属Ni形成了网状的骨架，SDC颗粒分布在金属Ni颗粒的表面．     

YSZ包覆NiO阳极的SOFC发电性能

在溶解Y2O3的盐酸溶液中,加入ZrOCl2·8H2O和NiO,采用NH3·H2O-NH4HCO3为缓冲溶液,以共沉淀法制备了YSZ包覆NiO的NiO-YSZ阳极材料.用X射线衍射仪和透射电镜,分析了所制取材料的物相和粒子粒径大小.分别以YSZ包覆的NiO和商品NiO/YSZ为阳极,LSM为阴极,制作YSZ电解质支撑的板状固体氧化物燃料电池,进行发电性能比较.结果表明,以YSZ包覆的NiO为阳极的电池,功率密度高、极限电流密度大.扫描电镜观察表明,YSZ包覆的NiO制作的阳极表面形成了网状结构,使阳极三相界面和孔隙率提高,从而提高了电池性能.     

微波辅助均相沉淀法连续反应制备NiO-SDC粉体

采用微波均相沉淀法连续反应制备NiO—SDC粉体．由微波管式反应器连续制备前驱物经100℃干燥,700％焙烧2h条件下可以得到立方相晶型的SDC和NiO共生复合氧化物粉体．     

合成方法对Ce0.8Sm0.2O2-α（SDC）陶瓷电解质性能的影响

以金属硝酸盐为基本材料,通过共沉淀法、低温燃烧法和超声喷雾热解法分别制出了萤石型Ce0.8Sm0.2O2-α(SDC)陶瓷电解质超细粉体.以扫描电子显微镜、X射线衍射仪和氮气吸附仪等设备对制得的SDC陶瓷粉体进行结构和性能表征,并分别测试了这三种粉体的导电性能.结果表明,用低温燃烧法制备的SDC粉体粒径大约在50～100nm之间,大小均匀,比表面积为55.26m2/g,600℃时电导率为0.029S/cm,活化能较低,仅0.561eV;三种方法中低温燃烧法最适合制备电导率高和活化能低的SDC陶瓷电解质材料.     

凝胶浇注法制备Ni/TiO2-Ce0.8Sm0.2O1.9多孔阳极材料的研究

以硝酸盐和氧化物为原料,通过凝胶浇注法制得了摩尔分数为10%TiO2-Ce0.8Sm0.2O1.9(TiO2-SDC)粉体,采用X射线衍射、透射电镜对粉体的相组成和颗粒形貌进行了分析。结果表明,干凝胶在600℃下煅烧后,TiO2和Sm2O3能完全固溶进CeO2晶格中,形成具有单一立方相结构和纳米粒度的TiO2-SDC粉体;凝胶浇注法和机械混合法制备的成形坯在1 300℃下烧结所得NiO/TiO2-SDC烧结体的孔隙率分别为31.0%和19.0%,还原后Ni/TiO2-SDC材料的孔隙率分别为36.4%和23.0%。SEM观察表明,凝胶浇注法制备的NiO/TiO2-SDC烧结体和Ni/TiO2-SDC金属陶瓷的微结构更加疏松,两相颗粒分布更为均匀;在测试温度范围内,凝胶浇注法制备的Ni/TiO2-SDC阳极材料的电导率明显高于由机械混合法制备的Ni/TiO2-SDC材料,773 K下两者的电导率分别为648 S/cm和430 S/cm。     

用均相沉淀法制备NiO-石墨复合材料

为提高石墨作为负极材料的性能,首先以球形石墨为原料,KMnO4为氧化剂,浓H2SO4为插层剂制备氧化石墨;再分别以球形石墨、氧化石墨为原料,尿素为沉淀剂,采用均相沉淀法制备NiO/石墨复合材料。应用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征材料结构及形貌。结果表明,氧化后石墨的主特征峰发生了向左的大角度偏移,层面呈现片层结构。以球形石墨为原料制备的复合材料中NiO均匀性较差,团聚明显,特征峰半峰幅宽较小,晶粒较大;以氧化石墨为原料制备的复合材料中NiO均匀分布,无团聚,特征峰半峰宽较宽,晶粒较小。采用均相沉淀法对石墨进行NiO修饰有效提高了其容量及循环稳定性能。     

复合阴极La1.6 Sr0.4 NiO4+δ-Ce0.8Sm0.2 O1.9的电性能及电化学性能

采用自燃烧法制备La1.6Sr0.4NiO4+δ(LSN)阴极材料与Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)电解质材料,再用固相混合法将2种材料按不同质量比混合制备La1.6Sr0.4NiO4+δ-Ce0.8Sm0.2O1.9(LSNSDC)复合阴极材料.考察SDC含量对LSNSDC的电导率和电化学性能的影响,并确定最佳的SDC含量.结果表明:LSNSDC电导率的最大值随着SDC含量的增加向高温段移动.复合阴极经1050℃煅烧4h后,可与SDC电解质形成较好的接触界面,表现出最低的极化电阻(Rp).当SDC质量分数为30%(LSN30SDC)时,复合阴极的Rp与过电位(η)都达到最小值.800℃时,LSN30SDC复合阴极的Rp为0.238Ω·cm2,约为LSN的25%;当电流密度为300mA/cm2时,LSN30SDC复合阴极的η约为67mV,是LSN的70%. LSN30SDC复合阴极的极化电阻随着循环次数的增加而增加.