Pt／钇稳定氧化锆固体电解质在高温下的电化学性质

用交流阻抗技术研究了二电极、三电极Ｐｔ／钇稳定氧化锆（简称ＹＳＺ）高温固体电化学体系．开路电位下，Ｐｔ／ＹＳＺ体系只有一个阻抗半圆，对应于电极体系的电化学活化控制过程，极化电阻随温度变化的表观活化能为１７１．５ｋＪ／ｍｏｌ．Ｐｔ／ＹＳＺ界面的双电层电容约为３００μＦ／ｃｍ２．阳极极化下，交流阻抗极化电阻显著减小；阴极极化下，极化电阻反而增大，并出现浓差控制现象．     

甲烷催化部分氧化制合成气的反应机理

借助脉冲反应、质谱-程序升温表面反应（MS-TPSR）等技术研究了Ni／α-Al2O3催化剂上甲烷催化部分氧化制合成气（POM）的反应机理．结果表明,NiO上CH4不能解离产生H2只有当NiO被CH4还原为Ni0后,CH4才能解高产生H2,Ni0是CH4活化和POM反应的活性相;POM反应机理遵循直接氧化机理,CH4和O2均在Ni0上活化,活化过程形成的Ni…C和Niδ…Oδ物种是反应历程中的关键物种,Niδ …Oδ物种高选择性地与CH4解离产生的碳物种Ni…C反应生成CO．     

阳极负载型SOFC阳极基底厚度对性能的影响

制备不同厚度阳极负载型YSZ薄膜固体氧化物燃料电池 ,并对电池的极化、放电性能进行了测试 .结果表明 ,电池的性能明显受阳极性能的影响 ,阳极过电位大的原因之一是受多孔阳极气体扩散的影响 .降低阳极基底的厚度 ,阳极过电位明显减小 ,电池性能明显提高 .当阳极基底厚度为 0 .5mm时 ,在 80 0℃工作温度下 ,电池的功率密度达到 0 .1 9W·cm- 2 ,较之阳极厚度为 1 .0mm的电池性能提高近 1 .5倍 (0 .1 3W·cm- 2 ) .     

多层电磁弹性圆柱壳内波的轴向传播

对多层电磁弹性圆柱壳内波的轴向传播进行了分析。根据柱坐标系下电磁弹性多层结构的几何方程、平衡方程和本构方程,推导出了两个层间变量所满足的状态方程。通过状态方程的解和层间变量连续性条件,得到了多层圆柱体内外表面层间变量的传递关系。最后利用边界条件,导出了波在传播时所满足的频散方程,并求得该结构的模态参数。以一个三层的压电/压磁材料组成的柱壳结构作为数值算例,计算出波在其中轴向传播时的频散关系和模态参数,并对计算结果进行了分析。     

Pt／YSZ固体电解质界面氧的电荷传递过程研究

用极化法研究了不同温度和氧分压下Ｐｔ／ＹＳＺ界面氧的电荷传递过程．研究发现氧电荷传递过程的阴、阳极电荷传递系数为１，不随温度和氧分压而变．从实验和反应机理推导得到，Ｐｔ／ＹＳＺ界面的交换电流密度和氧分压之间存在，ｉ０＝２ＦＫｒ（ＫＯ２ＰＯ２）１／４（１＋ＫＯ２ＰＯ２）１／２的关系．通过数学分析还获电化学反应速度常数，氧在Ｐｔ表面上吸附平衡常数等重要参数     

Pt／YSZ固体电解质界面的电化学动力学研究

用循环伏安，线性扫描等电化学方法研究Ｐｔ／ＹＳＺ固体电解质界面的电化学行为，发现氧在Ｐｔ上的电化学吸附过程是Ｔｅｍｋｉｎ吸附过程，吸附量随时间对数增加，吸附氧的阴极还原是不可逆的过程，通过研究获得吸附氧阴极还原过电荷传递系数，Ｔｅｍｋｉｎ系数等重要参数。     

锰酸镧和氧化钇稳定的氧化锆复合阴极的研究

用交流阻抗,强极化和电导测量等方法考察了一系列不同氧化钇稳定氧化锆(YSZ)含量的锶掺杂锰酸镧(LSM)复合阴极的电化学性能,发现随着掺入YSZ量的增大,阴极性能大幅度提高,当YSZ质量分数为40%时,电极性能最好,电化学极化电阻约为1.18Ω/cm².通过分析发现,YSZ的掺杂使电极反应过程的控制步骤发生了变化.同时发现,随着YSZ含量的增加,电极的接触电阻增大.以Pt为电流收集层和40%的YSZ+LSM的复合电极形成的二层电极可有效地消除接触电阻,进一步提高了复合电极的性能.在1223K极化电阻从1.18Ω/cm²下降到0.41Ω/cm².     

La0.8Sr0.2MnO3/YSZ电极氧电化学还原反应动力学

用线性极化、循环伏安、电位阶跃等方法详细研究了Ｌａ０．８Ｓｒ０．２ＭｎＯ３／ＹＳＺ高温电极上进行的氧化学还原反应。实验结果表明，该反应存在两条路径：低温下氧还原反应主要发生在气相－ＬＳＭ电极－ＹＳＺ电解质接触的三相界面（ＴＰＢ），速度控制步骤为氧原子在ＬＳＭ表面的浓差扩散，高温下由于氧空位在ＬＳＭ表面的形成，氧还原反应区扩展至ＬＳＭ电极表面，速度控制步骤为氧的电荷转移反应，实验同时发现：氧空位的形     

薄膜型中温固体氧化物燃料电池 (SOFC)研制及性能考察

用一种廉价的湿化学方法 ,在Ni_YSZ阳极基膜上制备出致密的YttriaStabilizedZirconia(YSZ)薄膜 .薄膜的厚度约为 10 μm ,致密均匀 ,无裂纹等缺陷 .以Ni_YSZ阳极基膜 ,YSZ薄膜和锶掺杂锰酸镧阴极 (LSM )组装的SOFC单电池 ,在 80 0℃下功率密度达 0 1W /cm2 .研究分析表明 ,YSZ薄膜的IR降 (包括电极 /YSZ薄膜的接触电阻 )较小 ,不是影响电池性能的主要因素 ,大的阳极过电位是影响电池性能的主要因素 .