钙钛矿型固体氧化物燃料电池阳极材料

固体氧化物燃料电池(SOFCs)作为一种高效、洁净的化学电源已经受到各国的重视.钙钛矿型复合氧化物由于其较高的混合导电性和对燃料气较好的催化活性及超强抗积碳能力而越来越被广泛地应用于直接烃类SOFCs的阳极材料中.本文对钙钛矿型固体氧化物燃料电池阳极材料的最新研究进展进行了较为全面的综述,从阳极的设计要求出发,着重比较了LaCrO3系列、SrTiO3系列和双钙钛矿等阳极材料的稳定性、电导率以及电催化活性,指出了其不足,并对其应用前景进行了展望.     

双钙钛矿型电极材料在中低温固体氧化物燃料电池中的应用

近年来固体氧化物燃料电池(SOFCs)由于高效率(高达80%)、环境友好和燃料适用广泛等优点得到了人们的广泛关注。但是,由于其通常需要1000 ℃以上的工作温度才能达到所需的性能,其商业化及产业化应用受到了严重制约。中低温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)的研发是固体氧化物燃料电池进一步商业化的必然趋势。降低工作温度(从高温1000 ℃以上降低至中低温500~800 ℃)可提高燃料电池的稳定性、降低电池运行成本、增加系统材料可选性,而研发出中低温下性能优异的燃料电池电极材料是实现固体氧化物燃料电池中低温化的关键。作为混合离子-电子导体材料之一,双钙钛矿型氧化物材料可以成功地将燃料反应活性区域从传统的电极-电解质-反应气体三相界面扩展到整个电极的表面, 进而降低材料的极化电阻并大大提高电极在中低温条件下对氧的催化活性。由于双钙钛矿结构材料良好的氧离子传输能力、较低的热膨胀系数、优异的催化活性、较强的抗硫中毒和抗碳沉积能力,近年来成为非常有发展潜力的SOFCs电极材料。本文综述双钙钛矿型氧化物材料作为SOFCs电极材料的最新研究进展,指出目前双钙钛矿电极材料存在的主要问题,并提出SOFCs未来的主要研究发展方向。     

双钙钛矿型固体氧化物燃料电池阳极材料

固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)是一种能量转化装置,具有转换效率高、环境友好、燃料适应性强等优点,其中,阳极作为燃料气的电化学反应场所,对SOFC性能起关键作用。相比于传统Ni-YSZ阳极,钙钛矿阳极材料结构稳定性好,具有较强的抗碳沉积、硫中毒能力。双钙钛矿结构由于具有晶格位置的多样化,因而材料结构和性能具有更强的可调控性,受到人们的广泛关注,成为新型阳极材料的重要研究方向。但相较于传统Ni-YSZ阳极材料,双钙钛矿阳极仍存在催化活性差,电导率低等问题。本文综述了近十几年双钙钛矿阳极材料的研究进展,首先对A位和B位双钙钛矿结构特征和形成原因进行了简单介绍,然后对两种双钙钛矿结构的典型阳极材料性能特点、改性方法和改性机理进行了分类总结,包括Sr₂MgMoO₆、Sr₂CoMoO₆、Sr₂NiMoO₆、Sr₂FeMoO₆、PrBaMn₂O_5+δ等材料。最后对双钙钛矿阳极材料未来的研究方向提出了建议。     

中低温固体氧化物燃料电池阴极材料

固体氧化物燃料电池(SOFCs)作为一种高效的能量转化装置,其成功应用将有效地节约能源和降低能源利用过程中环境污染物的排放,对人类社会的可持续发展意义重大.低温化可加快SOFCs商品化的步伐,而其关键在于开发高性能的阴极材料.本论文对近年来在中低温SOFCs阴极材料方面的研究进展进行了较全面的综述,其中包括Ba0.5S...     

高温固体氧化物燃料电池

从材料选择、结构设计与技术经济诸方面评述了第三代燃料电池（ＳＯＦＣ）的发展历史和发展现状。由于第三代燃料电池中大量应用稀土及其固有的一系列优点，值得引起我国的重视。分析表明，在我国开展ＳＯＦＣ的研究与开发工作具有重要意义。同时，分析了发展ＳＯＦＣ过程中的材料选择与结构设计的原则。     

单室固体氧化物燃料电池

单室固体氧化物燃料电池使矿物燃料和氧在同一气室中反应发电,具有无需密封、结构简单及抗热和机械性能强的特点,已经显示出作为便携式电源的良好发展前景,近几年来已成为燃料电池领域的一个研究热点.本文较详细地介绍了单室固体氧化物燃料电池的发展背景、特点、工作原理和影响单室固体氧化物燃料电池性能的众多因素,阐述了它的发展历程及最新进展,并对其前景进行了展望.     

单室固体氧化物燃料电池

单室固体氧化物燃料电池使矿物燃料和氧在同一气室中反应发电,具有无需密封、结构简单及抗热和机械性能强的特点,已经显示出作为便携式电源的良好发展前景,近几年来已成为燃料电池领域的一个研究热点.本文较详细地介绍了单室固体氧化物燃料电池的发展背景、特点、工作原理和影响单室固体氧化物燃料电池性能的众多因素,阐述了它的发展历程及最新进展,并对其前景进行了展望.     

单室固体氧化物燃料电池

单室固体氧化物燃料电池使矿物燃料和氧在同一气室中反应发电,具有无需密封、结构简单及抗热和机械性能强的特点,已经显示出作为便携式电源的良好发展前景,近几年来已成为燃料电池领域的一个研究热点。本文较详细地介绍了单室固体氧化物燃料电池的发展背景、特点、工作原理和影响单室固体氧化物燃料电池性能的众多因素,阐述了它的发展历程及最新进展,并对其前景进行了展望。     

固体氧化物燃料电池最新发展动态：第五届固体氧化物燃料电池国际会议内容？

固体氧化物燃料电池（ＳＯＦＣ）是八十年代迅速发展起来的新型绿色发电技术，以其能量转化效率高，环境友好，燃料适应性强和寿命长等显著优点，引起许多发达国家的重视，根据１９９７年６月在德国亚琛布举行的第五届固体氧化物燃料电池国际会会议交流情况和多年来对ＳＯＦＣ的了解，本文对管式，平板式以及其它新型结构的ＳＯＦＣ电池的最新发展动态作以全面的描述，同时对近两年来ＹＳＺ薄膜型和新型固体电解质中温电池的发展热点     

高温固体氧化物燃料电池中的阴极材料

针对稀土材料在固体氧化物燃料电池中的应用，综述了稀土复合氧化阴极材料的合成方法，讨论了具有钙钛矿型结构的稀土复合化物的阴极材料的物理性能，化学性质及掺杂机制。     

Methanol Steam Reforming Catalysts for Fuel Cell Driven Electric Vehicles

Cu/ZnAlO catalysts derived from hydroxycarbonate precursors containing hydrotalcite-like layered double hydroxides(LDHs) were strdied.The influence on the performance of the catalysts was also studied when the Al in the Cu/ZnAlO catalyst was partly or completely replaced by Zr or Ce.     

CO2 Reforming of CH4 over Nickel and Cobalt Catalysts Prepared from La—Based Perovskite Precursors

Four perovskite-type complex oxides (LaNiO3, La2NiO4, LaCoO3 and La2CoO4) were successfully prepared using two sol-gel methods, the Pechini method (PC) and the citric acid complexing method (CC). The catalysts were characterized by XRD and TPR. After reduction, the activity of the catalysts in the CO2 reforming of methane was tested. Ni-based catalysts from La2NiO4 precursors were the most active and stable catalyst after calcination above 850 癈, which gave a methane conversion of 0.025 mmol/(g-s) for those prepared by the PC method and 0.020 mmol/(g-s) by the CC method. It was proposed that the well-defined structure and lower reducibility is responsible for the unusual catalytic behavior observed over the pre-reduced La2NiO4 catalyst.     

微生物燃料电池非生物阴极催化剂的研究进展

在微生物燃料电池（MFC）中,以氧为电子受体具有很多优点,但氧阴极还原的反应动力学慢,会造成阴极电势的损失。 因此,提高阴极对氧还原的电催化活性和降低催化剂的价格是MFC非生物阴极催化剂的研究重点之一。 本文综述了近年来MFC中非生物阴极氧还原催化剂的研究进展。 重点讨论了贵金属Pt、过渡金属大环化合物以及金属氧化物催化剂对氧还原的电催化活性。 其中,非贵金属氧化物及过渡金属大环化合物催化剂具有良好的性能,而且价格低廉,有望成为MFC非生物阴极Pt基催化剂的替代催化剂。     

Advancements in Perovskite-Based Cathode Materials for Solid Oxide Fuel Cells: A Comprehensive Review

The high-temperature solid oxide fuel cells (SOFCs) are the most efficient and green conversion technology for electricity generation from hydrogen-based fuel as compared to conventional thermal power plants. Many efforts have been made to reduce the high operating temperature (>800 °C) to intermediate/low operating temperature (400 °C<T<800 °C) in SOFCs in order to extend their life span, thermal compatibility, cost-effectiveness, and ease of fabrication. However, the major challenges in developing cathode materials for low/intermediate temperature SOFCs include structural stability, catalytic activity for oxygen adsorption and reduction, and tolerance against contaminants such as chromium, boron, and sulfur. This research aims to provide an updated review of the perovskite-based state-of-the-art cathode materials LaSrMnO₃ (LSM) and LaSrCOFeO₃ (LSCF), as well as the recent trending Ruddlesden-Popper phase (RP) and double perovskite-structured materials SOFCs technology. Our review highlights various strategies such as surface modification, codoping, infiltration/impregnation, and composites with fluorite phases to address the challenges related to LSM/LSCF-based electrode materials and improve their electrocatalytic activity. Moreover, this study also offers insight into the electrochemical performance of the double perovskite oxides and Ruddlesden-Popper phase materials as cathodes for SOFCs.     

钙钛矿型甲醇水蒸气重整制氢催化材料的研究

采用溶胶凝胶法合成了钙钛矿复合氧化物,负载氧化铜后得钙钛矿负载型催化材料,通过XRD(X射线衍射分析)、BET(比表面积测试)、H2-TPR(程序升温还原分析)、XPS(X射线光电子能谱)等手段对催化材料进行了表征,考察了不同种类钙钛矿负载纳米铜催化材料的结构、性质对甲醇水蒸气重整制氢性能的影响.结果显示,钙钛矿负载纳...     

CuZnAl水滑石衍生催化剂上甲醇水蒸气重整制氢Ⅲ.合成水滑石用金属盐的影响

采用共沉淀法,用不同金属盐为Cu源和Zn源合成了一系列CuZnAl水滑石,以此为前体经600℃焙烧后制得相应催化剂.用硝酸盐和醋酸盐合成的水滑石结晶度高,其衍生催化剂比表面积大、Cu的分散性好且易于还原;而用硫酸盐和盐酸盐合成的水滑石结晶度差,其衍生催化剂比表面积小、Cu的分散性差且不易还原.反应评价结果显示,用硝酸盐和醋酸盐制得的催化剂活性高、反应稳定性好;而用硫酸盐和盐酸盐制得的催化剂由于低的Cu表面积以及S和Cl的毒化作用而几乎无催化活性.在醋酸盐制备的催化剂上,产物干气中CO的浓度明显较低,在250℃和WHSV=3.28 h-1的条件下约为0.03%~0.04%,仅为硝酸盐所制催化剂上CO浓度的1/5;在210℃和WHSV=0.5 h-1的条件下,该催化剂上甲醇几乎完全转化,同时CO浓度降至约0.005%.N2O滴定、CO2程序升温脱附和程序升温还原结果显示,用醋酸盐和硝酸盐制备的催化剂具有极相近的Cu表面积和表面碱性,但前者CuO的还原峰温较后者低近70℃,归因于ZnO与CuO间的强相互作用,这是催化剂具有良好选择性的可能原因.