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在固体氧化物燃料电池(SOFC)中,电解质对阴极界面极化电阻(Rc)有着显著影响。通过测量以Sm0.2Ce0.8O2-δ(SDC)为电解质、(La0.85Sr0.15)0.9Mn O3-δ(LSM)和La0.6Sr0.4Fe0.8Co0.2O3-δ(LSCF)为阴极的对称电池的交流阻抗谱,研究SDC电解质表面微结构(晶粒大小和晶界长度)对Rc的影响。通过改变烧结温度和时间,制备出具有不同晶粒尺寸和晶界密度的电解质。通过SEM得到微结构参数,建立Rc与这些参数的联系。结果发现,随着晶粒尺寸的减小、晶界密度的增加,Rc明显降低。此外,对于LSM电极,晶界密度的增加,促进了阴极反应的氧离子传导。 相似文献
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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. 相似文献
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Gd0.8Sr0.2 CoO3-Sm0.2Ce0.80 O1.9复合阴极制备及性能研究 总被引:1,自引:0,他引:1
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,用固相反应法制备了Gd0.8Sr0.2CoO3(GSC)阴极粉体,用X射线衍射考察了GSC的成相温度.采用丝网印刷法将GSC-(Sm2O3)0.1(CeO2)0.8(SDC)沉积在SDC电解质圆片上,制成对称阴极,在不同温度下烧结.用交流阻抗谱从500~750℃测量了GSC-SDC复合阴极和SDC电解质之间的界面电阻.结果表明,GSC-SDC复合阴极的界面电阻比GSC阴极降低了3~5倍;750℃时,GSC-SDC阴极的界面电阻仅为0.15Ω·cm2. 相似文献
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为发展中温固体氧化物燃料电池阴极材料,固相反应法制备了 Bi0.89Ba0.11O1.445(BSB)粉,用 X- ray衍射方法考察了其成相温度,表明在700℃烧 5h,已基本成β 斜方六面体结构。并与 Ag 复合制成复合阴极,研究了烧结温度对复合阴极微结构的影响。同时以Sm0.2Ce0.8O1.9(SDC)为电解质,用交流阻抗法研究BSB含量对复合阴极的界面阻抗的影响发现,50%(体积分数)BSB时,界面阻抗最小,在650℃和 700℃时分别为0.32Ω·cm2 和 0.12Ω·cm2,比 Ag基其它复合阴极材料如Ag -SDC,Ag- YSZ的界面极化电阻要小得多。 相似文献
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固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种清洁、高效的能量转换装置,其性能受制于阴极的氧还原反应,钴基双钙钛矿氧化物PrBaCo2O5+δ具有较高的氧表面交换系数和体扩散系数,是近年来备受重视的阴极催化材料。然而,PrBaCo2O5+δ在SOFC中的应用受到热膨胀匹配性差等的制约,为此,大量的工作研究了PrBaCo2O5+δ的掺杂改性。本文综述了各种掺杂研究,按照掺杂位置分别总结了Pr位、Ba位、Co位和O位的掺杂元素和掺杂量,结合钙钛矿的容忍因子,讨论了掺杂对PrBaCo2O5+δ性能的影响,包括晶体结构、氧的非化学计量δ、电导率、热膨胀系数、氧传输性能和电化学性能等。 相似文献
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以无机盐为原料制备钇稳定的氧化锆超滤膜 总被引:9,自引:0,他引:9
用无机盐ZrOCl.8H2O和Y(NO3)3.6H2O为原料,以溶胶-凝胶技术路线,在多孔氧化铝支撑体上成功地制备了钇稳定的氧化锆(YSZ)陶瓷膜,扫描电子显微镜(SEM)分析表明,用沉淀、胶溶、成膜的溶胶-凝胶技术,不能制备表面无龟裂的YSZ膜,沉啶用共沸蒸馏法干燥,得到高分散性的YSZ粉体,再用超声法制备YSZ氧化物胶体,通过浸渍成膜,SEM分析证明,YSZ膜表面无明显缺陷;室温氮气涌透实验进一步证明,膜结构完整,用等温氮吸附实验测定了干支撑体膜的孔径大小和分布,平均孔径为6nm。用激光散射技术测定YSZ胶体粒子平均半径为116nm,透射电子显微镜观察表明,胶体粒子由大小约为20nm的晶粒组成。 相似文献
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固体氧化物燃料电池的纳米结构阴极能够有效地提升电极的电化学性能以及电池的输出功率,具有良好的应用前景。本文主要介绍纳米结构阴极的长期稳定性以及电极稳定性的理论模型。纳米结构阴极具有良好的长期稳定性。由于尺寸效应,纳米结构能够抑制颗粒的高温生长,并且可以显著减小电解质和催化剂之间热膨胀不匹配带来的微观应力,使得两相之间保持良好的连接性。同时,纳米结构能够很好地抵抗热循环导致的颗粒间界面断裂行为,并在热循环中保持颗粒间的良好连接。La0.8Sr0.2MnO3-δ和La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3δ等阴极材料在使用纳米结构技术后,阴极性能提升了2.3~78倍,并在超过1000 h的测试中保持稳定的功率输出。 相似文献
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纳米勃姆石(γ—AlOOH)膜的结构及热稳定性 总被引:7,自引:1,他引:6
用金属醇盐水解的溶胶-凝胶法制备得无裂纹等表面缺陷的多孔纳米勃姆石膜,并用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及差热热重等实验手段对膜结构及其热稳定性进行研究。实验表明,勃姆石膜具有明显的择优取向性,在300℃以下稳定。构成勃姆石膜的粒子大小在10nm以下,并在一定程度上呈现出纳米尺寸效应,即纳米勃姆石晶粒的晶格点阵常数比通常微米勃姆石晶粒的点阵常数大,且与晶粒尺寸有相关性:晶粒尺寸越小, 相似文献