基于混合pi-sigma神经网络的固体氧化物燃料电池建模

针对固体氧化物燃料电池(SOFC)建模难的现状,提出了一种基于混合pi-sigma神经网络建模的新方法.该方法通过在线修正隶属函数和结论参数,使得网络能够自主、迅速有效地收敛到要求的输入和输出关系,从而达到精确建模的目的.利用不同文献的实验数据,分别建立反应气体压力、电池温度、燃料气体组成及燃料利用率多变量的SOFC模型.应用仿真对该建模的有效性和建模精度进行了检验.最后在该混合pisigma神经网络辨识模型的基础上,分析了不同工作参数对sDFC工作性能的影响.     

VO_x-Cu浸渍复合阳极支撑的抗硫中温固体氧化物燃料电池的制备与性能

用流延法制备钇稳定氧化锆(YSZ)多孔体素坯,在流延素坯上丝网印刷沉积10Sc1CeSZ电解质,经共烧结得到多孔YSZ支撑致密10Sc1CeSZ薄膜电解质的约为5cm×5cm较大面积的双层膜。在电解质薄膜上依次印刷阻挡层Ce0.8Gd0.2O2(CGO)和阴极La0.6Sr0.4CoO3(LSC)。向多孔YSZ支撑体内浸渍偏钒酸铵、草酸的混合溶液和硝酸铜溶液多次后经低温煅烧后得到V2O5-CuO-YSZ复合阳极。用SEM对双层薄膜结构浸渍前后进行显微结构表征,结果表明流延法制备的多孔YSZ孔洞连通,丝网印刷制备的电解质层致密,电解质厚度约为7μm;浸渍后,催化剂均匀地分布在YSZ孔隙间。在800℃,分别以湿H2和含5.2×10-3体积分数的H2S湿合成气(40%H2,60%CO)为燃料进行电化学测试,开路电压分别为1.07和1.08V,最大功率密度均为37mW/cm2。电性能测试结果表明,该方法制备的固体氧化物燃料电池复合阳极具有抗硫化氢毒化和抗碳沉积的性能。     

SrV6—x—AlxO11固溶体的结晶学和电性能研究

本报道了ＳｒＶ６－ｘＡｌｘＯ１１固溶体的形成条件，固溶体各组份的结晶学参数和电导性能，从结构上讨论了Ａｌ＾３＋部分取代对固溶体各组份晶胞参数的影响，用简单的Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ模型拟合ｌｎ与１０００／Ｔ之间的关系，并据此计算得固溶体各组份的活化能和指前因子，固溶体各组份均具有较高的室温电导率，其中ｘ＝０．６组份为最大，其值害１．０×１０＾－１Ｓ．ｃｍ＾－１。     

利用Rietveld方法的多相粉末定量分析

利用Ｘ射线步长扫描衍射数据和全图谱（Ｗｈｏｌｅ－ｐａｔｔｅｒｎ）拟合技术（Ｒｉｅｔｖｅｌｄ方法），通过相含量和Ｒｉｅｔｖｅｌｄ修正中标度因子之间存在的简单关系，对包含不同重量的水晶和刚玉粉末的混合物样品进行了相含量的定量分析。求得的结果与原始配比一致，说明这一技术可以有效地用于多相粉末，尤其是衍射图谱严重重叠样品的定量分析研究。     

交互生长族(ACuO_(3-x))_m(A′O)_n(A=Pb,Sr,Ba,La;A′=Pb,Sr)一些化合物的研究

本文报道 Pb-Sr-Ba-La-Cu-O 系交互生长族(ACuO_(3-x))_m(A′O)_n 的研究工作,给出了 pb_2Sr_2Ba_(9·5)La_(9.5)Cu_(?)O_(9.5)和 Pa_2Sr_2BaLaCu_3O_(9·5)样品的 X 射线分析结果和电阻性能测试结果,并与此系统中的超导体 PbSrBa_(0.5)La_(0.5)Cu_2O_(6-δ)进行了比较,对此两样品的电阻性能测量结果进行了讨论。     

中温固体氧化物燃料电池阴极材料Ln0.6Sr0.4Fe1-xCoxO3-δ的合成和性能表征

采用固相反应法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料Lno.6Sro.4Fe1-xCoxO3-δ(Ln=La,Pr,Nd,Sm和Gd)粉体.对其进行结晶学表征,分析氧含量和失重与温度的关系,并研究了其电导率随温度的变化规律及其与Ceo.8Gd0.2O1.9(CGO)电解质的化学相容性.实验表明,600～800°C,所有样品的电导率均高于100 S/cm,其中Ndo.6Sro.4Coo 8Feo.2O3-δ的电导率高达600 S/cm,并且与CGO电解质都具有良好的化学相容性.     

燃料电池的免疫优化小波网络动态建模仿真

直接内部重整固体氧化物燃料电池(DIR-SOFC)是一种直接以碳氢化合物作为燃料,将化学能转化为电能的发电装置。小波网络(WNN)结合了小波分解的多分辨率逼近(MRA)的优点和神经网络非线性过程学习的能力。为了避免考虑DIR-SOFC内部反应复杂、参数耦合严重的情况,采用了WNN作为辨识工具,并结合免疫算法进行优化,对DIR-SOFC的动态特性进行建模。选取入口燃料流速、空气流速和负载电流作为输入量,对燃料电池的输出电压和温度的动态响应进行预测,并与采用RBF神经网络(RBFNN)方法得到的建模结果进行比较。仿真结果表明,通过该动态模型,电压和温度的预测值与验证数据间的相对误差绝对值分别小于0.0007和0.0004,平均相对误差分别为0.0003和0.0002,能够获得较高的精度并有效地对DIR-SOFC进行动态仿真。     

中温固体氧化物燃料电池Nd2NiO4+δ-Ce0.8Gd0.2O2-δ复合阴极性能研究

研究了Nd₂NiO_4+δ (NNO)-Ce_0.8Gd_0.2O_2-δ (CGO)复合化合物在中温固体氧化物燃料电池的性能, 包括NNO-CGO复合阴极的烧结温度以及复合比例。采用流延法、丝网印刷法和高温烧结法相结合制备了尺寸为50 mm × 50 mm的平板式NiO-YSZ阳极支撑SOFC。单电池是由NiO-YSZ阳极支撑层、NiO-YSZ阳极功能层、YSZ电解质层, CGO阻挡层, NNO-CGO复合阴极层以及La_0.6Sr_0.4CoO_3-δ (LSC)集流层共同组成。研究结果表明, 当70NNO-30CGO复合阴极烧结温度为1000℃, 单电池在800℃展现出最大功率密度385 mW/cm² (0.7 V), 欧姆阻抗、极化阻抗和面积比电阻分别为0.31、0.266和0.576 Ω·cm²。电化学阻抗分析结果表明, 电荷转移阻抗是电池极化阻抗的主要来源。测试后电池截面的SEM观察结果显示电池各层之间均展现出良好的烧结结合。同时, 与前期研究结果比较可以发现, 具有相同复合阴极层的电池增加CGO阻挡层后功率密度下降, 欧姆阻抗增加, 但极化阻抗却降低。     

YSZ陶瓷膜流延等静压复合成型新工艺研究

本文报道了ＹＳＺ陶瓷膜流延等静压复合成型的新工艺．研究了等静压对素坯膜和烧结膜材密度及显微结构的影响规律及电学性能的变化．指出对流延素坯膜进行等静压,工艺过程不复杂,但可使素坯的成型密度提高８％～１１％,同时烧结膜材的相对密度可提高５％～１０％