溶胶凝胶-燃烧法合成La0.7Sr0.3MnO3阴极材料及其性能

低温合成钙钛矿单相La0.7Sr0.3MnO3粉体,以降低粒度、提高活性,已成为本领域研究的一个新方向。采用溶胶凝胶-燃烧法合成La0.7Sr0.3MnO3粉体,讨论了溶胶体系pH值和柠檬酸用量对燃烧程度及相组成的影响。利用络合理论,计算了溶胶体系的pH值对于络合物的影响。实验结果表明,当pH<3时,溶胶凝胶体系稳定存在;而当pH达到3有白色沉淀出现。燃烧完全程度随着pH值的增加和柠檬酸用量的减少而提高。晶相合成程度以柠檬酸/硝酸盐比值(j)=0.5时最为完全,随着j提高,生成微量第二相。1300℃烧结试样以j=1.5最为致密,电导率峰值达150S/cm。综合考虑相组成和性能两因素,运用此法制备La0.7Sr0.3MnO3粉体时,j以1.5为宜。     

氧化铈掺杂SrCoO3-δ的结构与电导性能

采用固相反应法合成了Sr1-xCexCoO3 -δ(x =0 .0 5～ 0 .2 )阴极材料 ,并研究了其结构和电导性能。XRD图谱表明SrCoO3 -δ体系中CeO2 固溶量为 10 %～ 15 % (质量分数 ) ,且随着氧化铈含量的增加体系稳定性略有降低 ,晶胞出现收缩。当氧化铈的掺杂量为 15 %时的电导率高于其它固溶量的组分 ,在 35 0～ 4 0 0℃达到最高值 ,超过了5 0 0S/cm ,满足了作为低温SOFC阴极材料的电学性能的要求。     

包裹沉淀法制备Ni/YSZ阳极材料及性能研究

采用共沉淀法在NiO表面均匀地包裹了一层无定形氢氧化锆。在600℃和800℃下煅烧，YSZ包裹层结晶得到20nm左右的立方ZrO2。Ni／YSZ阳极材料主要的微观结构的变化是金属Ni的团聚和粗化。在NiO表面的YSZ层，有效地抑制了Ni的烧结，并防止了Ni的团聚。经过SEM分析，YSZ形成了连续的网络结构，Ni均匀地分布在YSZ网络结构中。     

XRD-DSC与ERM技术在LSM固相合成机理研究中的应用

采用XRD-DSC(差示扫描量热分析)与ERM(升温电阻测量分析)协同分析的方法,详尽分析了以La2O3,MnCO3,SrCO3为原料,合成锰酸锶镧(LSM)粉体的固相反应机理.认为该体系的La2O3在混料过程中已被水化,在反应过程中以La2O3CO3的方式存在至800℃.在400℃MnCO3分解之后首先是SrCO3受Mn-O化合物影响分解在界面处化合生成SrMn3O6-x这种仅在400℃～550℃存在的中间产物;550℃时SrMn3O6-x开始分解为SrMnO2.694和Mn-O化合物,Mn-O化合物与La2O2CO3反应,生成La-Mn-O化合物,并固溶少量Sr;700℃时SrCO3开始强烈分解为SrO,并与Mn-O化合物和La-Sr-Mn-O化合物反应生成La-Sr-Mn-O化合物;SrMnO2.694与La2O3在900℃反应,不利于反应进行;950℃以上煅烧将有助于获得组分单一均匀的LSM粉体.     

SOFC阳极用NiO-YSZ粉末的制备技术

简要地介绍了Ni-YSZ阳极材料,详细地介绍了NiO-YSZ粉末的制备技术,包括机械混合法、共沉淀法、缓冲溶液法、凝胶沉淀法、包裹沉淀法、燃烧合成法.提出了Ni-YSZ阳极材料研究中尚待解决的问题.     

固体氧化物燃料电池复合阴极研究

中低温(600~800 ℃)固体氧化物燃料电池是目前研究的主流。降低工作温度虽然能够解决材料选择、热应力、腐蚀等一系列问题,但是导致了阴极性能和阴极效率下降。复合阴极在某种程度上可以改善低温下阴极性能恶化的情况,降低过电位和极化电阻、界面电阻等。介绍了复合阴极的研究理论和研究方法,以及为解决这些问题所进行的阴极复合研究的现状,包括阴极材料与电解质、贵金属材料复合的研究现状,提出了今后的研究方向及应解决的问题。     

工程陶瓷在除尘耐磨风机上的应用

简要分析了除尘风机的磨损机理。介绍了先进陶瓷的特性及陶瓷耐磨风机的结构和特点。探讨了该领域今后的发展方向。     

Ni/YSZ阳极材料的制备及性能研究

Ni/YSZ金属陶瓷是固体氧化物燃料电池(SOFC)目前广泛使用的阳极材料。对采用机械混合法制备的Ni/YSZ金属陶瓷的显微结构和电性能进行了研究,试样分别在1300℃、1325℃、1350℃、1375℃和1400℃烧结2h,然后在800℃、H2气氛下还原4h。测试了在不同烧结温度下生成的NiO/YSZ复合材料和Ni/YSZ金属陶瓷的密度,并计算了其相对密度。通过X射线衍射(XRD)法分析了不同试样的相组成。通过扫描电子显微镜(SEM)法和光学显微镜,观察了其微观结构,发现氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)形成了连续的网络结构,Ni颗粒均匀地分布在网络结构中,这有助于电导率的提高。用四端子法进行了电导率测试,确定了理想的烧结温度为1400℃。实验结果表明,1400℃烧结试样在800℃、H2气氛下还原4h,气孔率达到25%。在600～800℃之间,其电导率高达103.3S/cm。说明Ni/YSZ金属陶瓷适合作中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)阳极材料。