中科院大连化物所质子交换膜燃料电池用Pt/C电催化剂的研究

电催化剂是质子交换膜燃料电池中非常重要的关键材料，文中详细地介绍了大连化学物理研究所燃料电池工程中心所研制的高分散度Pt/C催化剂的制备和表征结果，采用这种Pt/C催化剂组装了5kW的电池组，电池组良好的性能验证了催化剂的高活性，为了提高催化剂的利用率，文中研究了催化剂分散度和电池性能的关系，研究表明阳极侧催化剂分散度越高对提高电池的性能越有利，而在阴极侧Pt分散度的增加对电池的性能影响不大，这是因为反应界面上Pt分散度增加后降低了氧还原反应的比活性。     

Electrical properties of La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3 cathode material

The electrical properties of La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3 （LSCF, y=0-1.0） cathode materials were measured by DC four probes, X-ray photo-electron spectrum （XPS） was also introduced to determine the chemical state of Co, F.e ions in LSCF. It is found that the electrical conductivity of each sample has a maximum value with increasing temperature. XPS analysis shows that Co ion has three different chemical states, corresponding to two with Fe ion. The analyses indicates that the small-polaron hopping mechanism dominates the electron conduction at low temperature, while at high temperature, the three factors such as the thermally activated disproportionation of Co^3＋ ions into Co^2＋ and Co^4＋ pairs, the ionic compensation of oxygen vacancies formed at high temperatures, and Fe^4＋ ions charge compensation preferential to Co^4＋, all contribute to electrical conduction.     

La0.7Sr0.3Cu1-xFexO3-δ系阴极材料的制备与性能研究

采用固相法和EDTA-柠檬酸联合络合法制备了中温固体氧化物燃料电池La0.7Sr0.3Cu1-xFexO3-δ阴极材料,利用直流四探针和交流阻抗技术测试了材料的导电性能和电化学性能,结果表明加入Fe后材料的电导率有所降低,但在高温下仍然具有较高的电导率(＞100 S·cm-1).EDTA-柠檬酸联合络合法制备的试样比固相法合成的具有更高的电导率(在800℃时,EDTA-柠檬酸联合络合法制备的试样电导率为255 S·cm-1,而固相法的为156 S·cm-1).700℃时的复阻抗测试结果表明Fe的加入降低了La0.7Sr0.3CuO3-δ的极化电阻,其中La0.7Sr0.3Cu0.4Fe0.6O3-δ的极化电阻最小,为2.51 Ω·cm2.     

熔融碳酸盐燃料电池

本文阐述熔融碳酸盐燃料电池的原理,介绍国外熔融碳酸盐燃料电池的发展现状以及存在的问题。着重讨论与碳酸盐有关的材料腐蚀问题。     

Gd0.8Sr0.2CoO3阴极的甘氨酸-硝酸盐法制备及性能研究

为探索适于中温条件下使用的固体氧化物燃料电池的阴极材料,用甘氨酸-硝酸盐法(GNP法)制备了Gd0.8Sr0.2CoO3(GSC)阴极粉体,用X-ray衍射考察了GSC的成相温度.采用丝网印刷法将GSC沉积在(Sm2O3)0.2(CeO2)0.8(SDC)圆片上,制成对称阴极,在不同温度下烧结.用交流阻抗谱从500℃到750℃测量了GSC阴极和SDC电解质之间的界面电阻.结果表明,用甘氨酸-硝酸盐法制备的GSC粉体的成相温度比传统固相法降低了400℃～500℃;700℃时,GSC阴极的界面电阻仅为0.26 Ω·cm2.     

Ni-GDC阳极的制备及其孔隙率研究

采用缓冲溶液法制备出NiO—GDC复合粉末，该粉末压制、烧结后再经氰气气氛还原得到Ni—GDC金属陶瓷阳极。使用XRD，TEM，SEM对NiO—GDC和Ni—GDC的物相、形貌进行了观察分析，测定了阳极还原前后的相对密度、总孔隙率及开孔隙率。实验结果表明，由于NiO转变为Ni，有O的火上，使得还原后试样的相对密度明显下降，而孔隙率由15．4％提高到29．6％，且开孔隙率达到23．1％，可满足阳极作为燃料扩散通道的作用。多孔结构的Ni—GDC金属陶瓷阳檄有望成为中混固体氧化物燃料电池的阳极材料。     

Electrochemical properties of AB5 type hydrogen storage alloy as anode electrocatalyst of PEMFC

1　INTRODUCTIONIn recent years, the application of the roomtemperature type ( < 100 ℃) polymer electrolytemembrane fuel cells(PEMFCs) as a primary powersource in electric vehicles and portable equipmentsetc has received increasing attention[1 4]. Usuallyin a PEMFC system, platinum is chosen as the e lectrode electrocatalyst, however, it results in ahigh cost PEMFC system for commercialization be cause Pt is a high cost, source limit metal. So,looking fo…     

甘氨酸-硝酸盐法合成高烧结活性氧化铈电解质粉体

用甘氨酸-硝酸盐法合成了适用于中低温固体氧化物燃料电池的电解质材料Ce0.8Gd0.05Y0.15O1.9,主要分析了甘氨酸/硝酸根比值对燃烧合成过程、制得粉体结构、粒度和形貌的影响,并对其烧结性能作了评价.     

燃烧法制备中温SOFC电解质及其电极材料

采用一种新的燃烧合成陶瓷粉体的方法——硝酸盐-柠檬酸盐燃烧法低温合成中温SOFC所有元件的初始粉体并组装成单电池，电池的电解质材料为Ce0.8Gd0.2O1.9，阴极材料为掺杂一定量固体电解质的La0.6Sr0．4Fe0.8Co0.2O3，阳极材料为固体电解质与NiO的复合材料。单电池的性能测试结果表明：单电池的输出电压和输出电流皆随其运行温度升高而增大，同时单电池的开路电压随温度升高而下降。以Ce0.8Gd0.2O1.9电解质材料为电解质的单电池在750℃的最大输出功率密度约为85mW／cm^2。     

燃烧法制备SOFC用Ni/YSZ阳极材料

以Y(NO3)3、Zr(NO3)4、Ni(NO3)2和有机燃料为原料,采用低温燃烧法制备了NiO/YSZ复合粉料,然后于800℃在H2中还原制备了Ni/YSZ阳极材料.研究了燃烧合成过程中氧化物与有机燃料的配比对反应产物的影响.结果表明当氧化物与燃料的比例为23时,低温燃烧后可成功合成结晶充分的NiO/YSZ粉体.对合成粉体的SEM、TEM观察以及制备的Ni/YSZ阳极材料的SEM观察结果表明,低温燃烧合成的NiO/YSZ粉体细小且两相混合均匀,颗粒粒径为0.5 μm～1 μm.与机械混合法相比,采用燃烧法合成粉体,干压成型制备的Ni/YSZ阳极材料,不仅Ni在YSZ基质中分布更均匀,而且金属陶瓷中的两相均形成了连续的网络结构.