固体氧化物燃料电池La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8-xScxO3-?阴极材料的晶体结构与电化学性能

采用溶胶-凝胶法合成了Sc掺杂La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8-xSc_xO_3-δ(LSCFSc_x,x=0,0.04,0.08)阴极粉体,系统分析了LSCFSc阴极材料的晶体结构、表面元素化学形态、催化活性及电化学性能。XRD结果表明,LSCF为立方结构,Sc³⁺掺杂后LSCFSc阴极材料由立方相向六方结构转变。LSCFSc阴极材料的电导率随着Sc³⁺的掺杂而降低,在300～800℃温度范围内LSCFSc_0.08阴极样品的电导率仍大于100 S/cm。XPS结果表明Sc³⁺掺杂提高了LSCFSc阴极材料表面吸附氧(OAds)的含量,LSCFSc_0.08阴极材料在800℃测得的极化面电阻RASR为0.026Ω·cm²,相比LSCF阴极材料RASR降低了约87.7%,显著改善了LSCFSc阴极材料对氧气...     

Ni添加对直接乙醇燃料电池Pt基催化剂催化性能的影响

本文通过水热法制备出孔径分布范围3.1~4.2nm,比表面积为174.72m₂/g的CeO₂作为助催化剂,以碳纳米管为载体,采用微波辅助乙二醇法制备PtNiCeO₂/C催化剂,探究Ni添加对Pt基催化剂电催化性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、比表面积及孔径分析仪(BET)、扫描电镜(SEM)和电子能谱(EDAX)对所制备的CeO₂及催化剂进行微观表征,利用电化学工作站对所制备的催化剂进行电化学性能测试。结果表明,添加CeO₂且催化剂中Pt与Ni的比例为5:1时,制备的催化剂电催化性能最优,其电化学活性表面积为90.41m₂/g,对乙醇催化氧化的峰电流密度值为837.67A/g,1100s的稳态电流密度值为178.33A/g,说明添加一定量的Ni,可提高催化剂的抗中毒能力和电催化性能。     

Ca掺杂LNF阴极材料的制备与电化学性能改善

近年来，LaNi0.6Fe0.4O3-δ阴极材料在金属连接体下具有优异的抗铬毒化性能备受关注，但其电化学性能相对较低。本文通过Ca2+掺杂LaNi0.6Fe0.4O3-δ（LNF）阴极材料改善电化学性能，实验采用甘氨酸燃烧法制备La1-xCaxNi0.6Fe0.4O3-δ（LCNF）阴极材料,Ca2+掺杂量分别为0.05、0.10、0.15、0.20。应用X-Ray衍射表征材料的物相组成，SEM观察阴极材料的微观结构，XPS分析阴极材料表面元素的化学形态，电化学交流阻抗谱技术分析阴极材料的电化学活性。结果表明，LCNF阴极材料随着Ca2+掺杂量的增加，氧还原反应活化能减小，这一现象与DRT（弛豫时间分布）分析结果相吻合。LCNF(x=0.20)阴极材料在750℃具有最小的极化阻抗（0.88Ωcm2），与LNF阴极材料相比表现出更加优异的氧催化活性，使LCNF阴极材料在IT-SOFC具有更加广阔的应用前景。     

Sm0.5-x Gdx Sr0.5CoO3-δ阴极材料的制备及其性能表征

采用固相法制备了钙钛矿型氧化物Sm0.5-xCdxSr0.5CoO3-δ(x =0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)粉体.利用XRD分析材料的物相组成,用热膨胀仪测定了材料的热膨胀系数.利用交流阻抗法测试了Sm0.5-xGdxSr0.5CoO3-δ/SDC复合阴极的极化电阻.结果表明,粉体在1200℃热处理6h后形成正交钙钛矿型结构;从室温到800℃范围内,材料的平均热膨胀系数TEC为11.43×10-6℃-1～14.35×10-6℃-1,掺杂Gd3+以后Sm0.5-xGdxSr0.5CoO3-δ样品的热膨胀系数比Sm0.5Sr0.5 CoO3-δ样品的热膨胀系数略有增加.800℃时,复合阴极的极化电阻随x的增大先减小后增大,在x=0.1时,最小为0.05Ω;所有样品的极化电阻随测试温度的升高而降低.     

电子束物理气相沉积YSZ热障涂层研究

热障涂层陶瓷面层常用的材料为6%～8%(质量分数)Y2O3部分稳定的ZrO2(YSZ).利用电子束物理气相沉积法(EB-PVD)制备了YSZ热障涂层,并对其显微结构、相组成进行了分析.结果表明,YSZ涂层具有典型的EB-PVD制备涂层的柱状晶结构,相成分为t/t'相.     

石墨烯载体上直接合成具有Pt(100)择优取向的催化剂及其电催化性能研究

以石墨烯为载体,乙二醇为还原剂,采用油浴法,通过加入不同添加剂作为形状导向剂合成了Pt(100)晶面择优取向的催化剂,并探讨了催化剂的性能。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、感应耦合等离子原子发射光谱 (ICP-AES)及扫描电镜(SEM)对所合成的催化剂进行微观表征,利用电化学工作站对所合成的催化剂进行电化学性能测试。结果表明,添加KBr参与合成的Pt(100)晶面取向的催化剂,其微观粒子的立方体形貌最为规整,且形成最彻底。同时,其电催化性能最优,电化学活性表面积为42.43m2/g,对乙醇氧化的峰值电流密度为417.67A/g,1100s的稳态电流密度值为149.50A/g,对乙醇催化氧化反应的活化能最低,对乙醇氧化峰电流密度保持率为82.26%。