微管式固体氧化物燃料电池电解质膜的制备

基于聚合物溶液相分离诱导原理提出了一种新的微管式固体氧化物燃料电池（SOFC）电解质膜制备方法,应用该方法制得了YSZ电解质微管膜,该膜由致密电解质薄层和可制成电极的多孔层组成,其中YSZ致密电解质膜和多孔层厚度分别为3～5μm和70-90μm,而多孔层内表面孔隙率高于28．1％,电解质层和多孔层之间结合紧密,可避免电解质膜开裂或剥落等导致的电池性能降低等问题．该方法具有工艺简单、成本低、可靠性好等优点,为微管式SOFC电解质膜及电池的制备提供了一条新的途径．     

新的燃烧工艺合成BaCe0.95Y0.05O3-δ纳米粉

应用基于pechini法改进的新的燃烧法合成了具有单一组成的BaCe0.95Y0.05O3-δ纳米粉体.用柠檬酸和乙二醇做金属离子螯合剂制得复合前驱物溶胶.在硝酸和氨水存在的条件下燃烧复合前驱物溶胶得到粒度小于100nm,形状均匀具有钙钛矿结构的BaCe0.95Y0.05O3-δ纳米粉体.通过调节硝酸和氨水的用量可以控制粉体的粒度,柠檬酸和乙二醇的用量影响产物中碳酸盐的含量.     

共压共烧结法制备固体氧化物燃料电池及其结构性能分析

用共压 共烧结法制备以Ce0.8Gd0.2O1.9(CGO)作电解质的中温固体氧化物燃料电池,其中CGO和阴极材料La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-α(LSCF)由溶胶凝胶法合成.实验表明,,由共压 共烧结法制备的上述材料组装的电池具有致密的电解质层,且与电极的结合非常紧密,测得的最大输出功率0.14W/cm2,相应的操作温度为650℃,电流密度为307mA/cm2.该电池的电化学过程为内阻和浓差极化联合控制,使用造孔剂可改善阳极基底的孔隙结构,降低浓差极化过电位.     

梯度Cu-CeO2-Ni-YSZ复合阳极直接甲烷SOFC的制备与性能

采用三层共压-共烧结法, 并涂覆La_0.8Sr_0.2MnO₃ (LSM)阴极, 制备了梯度Ni-YSZ阳极结构的固体氧化物燃料电池(SOFC)(大孔Ni-YSZ|微孔Ni-YSZ|YSZ|LSM) (YSZ: Y₂O₃稳定的ZrO₂; LSM: Sr 掺杂的LaMnO₃).通过浸渍法在大孔Ni-YSZ 基底中沉积占总重量约1%的Cu-CeO₂抗积碳催化剂, 形成梯度Cu-CeO₂-Ni-YSZ复合阳极. 分别以CH₄和H₂为燃料, 空气为氧化剂, 测定了构造的SOFC输出电性能和长期稳定性. 结果表明,三层共压-共烧结法制备的梯度阳极SOFC, 层间结合紧密无缺陷, 阳极梯度孔结构明显, YSZ膜致密无缺陷.在850℃下操作, 以梯度Ni-YSZ 阳极制备的SOFC, 燃料由H₂切换为甲烷时, 最大功率密度由284 mW·cm^-2下降到143 mW·cm^-2; 而以Cu-CeO₂-Ni-YSZ 复合阳极构造的SOFC出现相反趋势, H₂切换为甲烷后最大输出由176 mW·cm^-2增加到196 mW·cm^-2. 在250 mA·cm^-2负荷下, 梯度Ni-YSZ阳极支撑的直接甲烷SOFC仅稳定运转10 h 便出现明显衰减, 阳极中积碳严重; 但Cu-CeO₂-Ni-YSZ 复合阳极支撑SOFC连续运转50 h, 输出电压与输出功率密度基本不变, 电镜观察不到积碳.     

Y2O3/ZrO2中空纤维陶瓷膜的制备与表征

本文结合相转化技术和干湿法纺丝工艺制备了以YSZ(以摩尔分数为8%的Y2O3稳定的ZrO2)为原料的中空纤维陶瓷膜, 考察了YSZ粉体的粒度分布和形貌, 并研究了YSZ中空纤维陶瓷膜的气密性、 孔特性、 机械性能、 微观结构及晶型变化等.     

基于层层自组装的CuTsPc/DPDCH纳米管的制备

在阳极多孔氧化铝模板中利用层层自组装技术制备出了高度有序的聚电解质磺化酞菁铜(CuTsPc)/4,4′-联吡啶盐酸盐(DPDCH)纳米管, 并对其组装过程用UV-Vis, XRD和FT-IR进行了分析, 纳米管的微观形貌通过SEM和TEM进行表征. 结果表明, 第一层 CuTsPc和第二层DPDCH在AAO模板上的沉积平衡时间均约为60 min, 沉积过程主要有三个阶段: 模板孔外的吸附过程、孔内扩散控制的沉积过程和孔内表面沉积控制过程. CuTsPc主要以磺酸根吸附于AAO模板上. CuTsPc/DPDCH纳米管为非晶态体系. CuTsPc/DPDCH纳米管的外径和壁厚分别为200和20 nm, 外径受控于AAO模板的孔径, 壁厚与组装的层数有关, 利用此方法还可以制备其他带有相反电荷的有机小分子对纳米管或纳米线.     

凝胶自燃法合成LaxSr1-x CoyFe1-y O3-α纳米粉体

用凝胶自燃法制备了La_xSr_1-x Co_yFe_1-y O_3-α纳米粉体，研究了粉体的元素组成和掺杂性能，表征了粉体的晶相结构，测试了其粒度和形貌。结果表明应用凝胶自燃工艺合成的La_xSr_1-x Co_yFe_1-y O_3-α粉体材料粒子大小非常均匀，元素掺杂性能好，晶相单一，不需经高温热处理便能直接形成钙钛矿型结构。     

基于高度非对称结构电解质中空纤维的微管式固体氧化物燃料电池制备

提出了一种简单而方便的微管式固体氧化物燃料电池(MT-SOFCs)的制备新方法.首先应用改进相转化-烧结技术制备由致密电解质表皮薄层和多孔支撑层构成的高度非对称结构电解质中空纤维膜(微管),在电解质中空纤维膜的多孔支撑层内通过化学镀法沉积Ni催化剂作为电池阳极,而致密电解质表皮层直接作为电解质膜,在电解质微管外表面用浆料涂层法制备电池的多孔阴极,烧结后即得到完整的MT-SOFC.应用该方法制备了Ni-YSZ|YSZ|LSCF微管式电池,该电池以H2/空气作原料气,在800℃时最大输出功率达到159.6mWcm-2.     

β- 丁氧酯基三氯化锡与席夫碱配合物的合成、结构与酯交换反应

合成了标题化合物n-BuO2CCH2CH2SnCl3.(2-HOC6H4CH=NC6H4-OMe-4'),通过元素分析,UV-Vis,IR和^1HNMR进行了表征。其晶体结构分析表明,该晶体属单斜晶系,空间群P21/c;a=1.4661(3),b=0.9307(2),c=1.7888(4)nm,β=94.04(3)°,Mr=579.45,Z=4;V=2.4348(8)nm^3,DC=1.581mg/m^3,μ=1.405mm^-^1,F(000)=1160,R=0.0354,Rw=0.0486。该化合物为含有分子内羰基氧配位,Schiff碱以酚羟基上的氧原子配位,中心锡原子为六配位,空间构型为畸变八面体构型的单分子有机锡化合物。研究了标题化合物在醇中的酯交换反应,合成了8个配合物(CH3CH2)2CHCH2-),并对它们进行了表征,提出了酯交换反应的机理