中温固体氧化物燃料电池的纳米LSM-SDC复合阴极

阴极粒子纳米化可以提高固体氧化物燃料电池的性能,通常使复合阴极的单一相(催化剂或电解质)纳米化。本工作报道双相纳米化的新型(La0.85Sr0.15)0.9MnO3(LSM)-Sm0.2Ce0.8O1.9(SDC)复合阴极。扫描电镜照片显示,纳米LSM和SDC颗粒均匀附着在多孔LSM-SDC电极骨架的表面。交流阻抗研究表明,600℃时,该阴极界面极化阻抗仅为0.93Ω·cm2,性能优于其他类型的LSM-SDC复合阴极。以这种新型LSM-SDC复合纳米电极为阴极、稳定的氧化锆为电解质的单电池,在600、650和700℃最大输出功率分别为114、218和348mW·cm-2。     

NH4PO3-SiO2复合电解质的溶胶凝胶法制备和导电性能

用溶胶凝胶法制备了复合固体电解质xNH₄PO₃-SiO₂(x=1，2，4)，并研究了该电解质在125～250 ℃范围内的导电性能。复合电解质的相结构分析表明，NH₄PO₃和SiO₂在溶胶凝胶法制备过程中没有发生化学反应;复合电解质的电导率随着NH₄PO₃含量增大而提高，并与NH₄PO     

Samaria-doped Ceria Modified Ni/YSZ Anode for Direct Methane Fuel in Tubular Solid Oxide Fuel Cells by Impregnation Method

以NiO和8%(摩尔分数)氧化钇稳定的氧化锆为原料,采用注凝成型工艺制备了管状固体氧化物燃料电池阳极支撑体．用离子浸渍法对阳极支撑体进行表面修饰．用电化学工作站测单电池交流阻抗和输出性能并且用化学气相色谱仪对电池尾气进行分析．测试结果表明修饰后的阳极在通甲烷的情况下出现了一定程度的积炭,但是积炭现象在一定的测试时间内达到平衡,没有对电池造成破坏,并且显著地提高了电池阳极的电化学性能．单电池在通入氢气和甲烷的情况下最大输出功率密度分别达到了225和400 mW/cm²．     

生物质气为燃料的燃料电池理论电动势计算

The electromotive force (e.m.f.) of solid oxide fuel cells using biomass produced gas (BPG) as the fuels is calculated at 700-1,200 K using an in-house computer program, based on thermodynamic equilibrium analysis. Tour program also predicts the concentration of oxygen in the fuel chamber as well as the concentration of equilibrium species such as H2, CO, CO2 and CH4. Compared with using hydrogen as a fuel, the e.m.f.for cells using BPG as the fuels is relative low and strongly influenced by carbon deposition. To remove carbon deposition, the optimum amount of H2O to add is determined at various operating temperatures.Further the e.m.f, for cells based on yttria stabilized zirconia and doped ceria as electrolytes are compared.The study reveals that when using BPG as fuel, the depression of e.m.f, for a SOFC using doped ceria as electrolyte is relatively small when compared with that using Yttria stabilized zirconia.     

钙掺杂的氧化铈用于中温SOFCs阳极材料研究

作为一种混合的离子-电子导体材料,掺杂的氧化铈已逐渐被用来作为SOFCs阳极材料或其组成部分之一加以研究,但主要以稀土掺杂剂为主,为了进一步降低采用阳极支撑构型的SOFCs的成本,研究了钙掺杂的氧化铈(CCO)。结果表明,掺杂20%钙的材料(20CCO)的电导率最高,850℃时在氢气气氛下的电导率可以达到0.209S·cm-1,远大于在空气气氛中的电导率。800℃时在空气中的电导率为0.041S·cm-1,比同样温度下阳极中经常采用的钐掺杂的氧化铈(SDC)的电导率低了约0.04S·cm-1。但这并不影响单电池的输出性能,分别以Ni-20CCO作为阳极,Sm0.5Sr0.5Co-SDC作为阴极,SDC作为电解质(厚约35μm)的单电池在650℃,氢气气氛下的最大输出功率可以达到623mW·cm-2。     

Pd-Y合金膜的MOCVD研制

采用金属有机化合物的化学气相淀积法,以β-二酮螯合物为源物质,在多孔Al₂O₃衬底上成功制备了超薄钯钇合金膜.用Pd(AcAc)₂+Y(AcAc)₃混合源制备的钯钇合金膜的晶粒尺寸(21nm×10nm)比单独用Pd(AcAc)₂制备的钯膜的尺寸(30nm×10nm)小.XPS研究发现,制备的Pd-Y合金膜中Y/Pd比小于源物质的.氢的透气性实验表明,合金膜的氢渗透率高于Pd膜,且在200～350℃范围内渗透率稳定.     

低温固体氧化物燃料电池

固体氧化物燃料电池作为新型的能源转换装置,具有高效、清洁、稳定性高、灵活多样等特点,有着良好的发展前景.它的中低温化对于商业应用具有十分重要的意义,现阶段的研究重点主要集中于将操作温度从传统的800-1000℃降低到600℃甚至以下.本文集中介绍了应用于600℃以下的中低温固体氧化物燃料电池,分别从低温电解质、阴极和阳...     

固体氧化物燃料电池致密电解质薄膜制备技术

鉴于固体氧化物燃料电池(SOFC)在高温运行时存在的种种问题,电解质薄膜的厚度,降低其运行温度,是解决这些问题的重要途径.本文分别综述了目前常用的SOFC致密电解质薄膜的制备工艺,如化学法、物理法、陶瓷粉末法等,评述了它们的优缺点,并介绍了采用上述方法制备电解质薄膜的性能和用于电池研究的实验结果.     

勃姆石胶体的结构及性质

用金属醇盐水解法制备了稳定的勃姆石胶体，并用透射电子显微镜、激光散射等方法研究了胶体性质．实验表明，勃姆石胶体的酸度、浓度决定胶体质点大小、形状，从而决定胶体粘度．所以控制胶体的酸度、浓度便可以控制胶体粘度以及胶体质点的存在形态．     

生物质气为燃料的燃料电池理论电动势计算

在以生物质气体为燃料的固体氧化物燃料电池体系中,通过热力学平衡分析编程计算出700-1200 K时气体中各物种例如H2、CO、CO2和CH4的平衡组成,从而得到以氧化钇稳定氧化锆(YSZ)为电解质的电池理论电动势．碳沉积对电动势有显著影响．通过计算可以推测比较适宜的操作温度和增湿条件．还计算了以掺杂氧化铈为电解质的电池电动势,相比氢气为燃料时,使用生物质气体导致的电动势的下降比使用YSZ为电解质的电池要小的多．