水基流延法制备固体氧化物燃料电池工艺的研究

采用粘度测试仪对不同浆料配比影响浆料的流动性进行了研究。结果表明,当溶剂含量在30%~35%时,浆料比较均匀,沉积现象不明显,流延后的浆料厚度比较好控制,并且表面均匀完整;分散剂的含量为1%时,浆料具有较好的流变学性能;当分散剂在p H为8的环境中,达到较好的分散性能,同时浆料的沉降现象不明显;浆料的粘性在混磨24小时左右趋于缓和;当R值(增塑剂与粘结剂质量比)为1时具有较好的流变学性能。从而确定水机流延配方及球磨环境和球磨时间。     

基于静电纺丝法原位极化PVDF纳米纤维薄膜构建高效压电纳米发电机

全球化石能源危机和环境污染问题使得高效利用绿色、可再生清洁能源成为大势所趋。机械能因其丰富、易获取和无污染等特点被认为是理想的替代能源之一。压电纳米发电机（PENG）可以将环境中的机械能转化为电能，为电子设备提供动力。然而，传统的压电材料必须通过电极化诱导偶极子排列才能获得压电性能，增加了器件制备的工序和能耗。同时，当去除外加电场时会发生退极化效应，致使压电材料的性能稳定性下降。通过静电纺丝法纺丝过程产生的强电场和机械拉伸使聚偏二氟乙烯（PVDF）纳米纤维晶体中的偶极子定向排列，从而实现原位极化，获得了高电活性β相达78.7%的PVDF纳米纤维薄膜。基于该薄膜构建的PENG实现了机械能向电能的直接转化，其开路输出电压为1.6 V，短路输出电流为0.14 μA，分别是旋涂法制备薄膜的4.5和2.6倍。PVDF?PENG通过桥式整流器在人的手指敲打60 s后可将1 μF的电容器充电到2 V。在200 MΩ的外加负载下其最大输出功率为0.03 μW。PVDF?PENG在连续2000次按压发电后，仍能保持约100%的输出能力，验证了其长期稳定的服役能力。最后PVDF?PENG通过采集手指轻敲的能量可点亮LED灯和驱动电子表，证明了实际应用的能力。