固体氧化物燃料电池专利情况简要分析

固体氧化物燃料电池(SOFC)可以直接使用各种含碳燃料,在"双碳"目标背景下,SOFC技术将有利助推我国能源结构绿色低碳转型和煤炭清洁利用.以"固体氧化物燃料电池"为关键词,检索patsnap专利数据库中1991年1月1日—2020年12月31日已经公开的相关专利数据,对专利信息进行整理、统计,了解SOFC技术发展状况...     

粉末粒径对等离子喷涂固体氧化物燃料电池阳极微观结构及性能的影响

作为固体氧化物燃料电池阳极材料,选用NiO/Gd_0.2Ce_0.8O_1.9(GDC)替换传统NiO/Y_0.16Zr_0.92O_2.08,其可有效扩展三相反应界面,提高电池性能。采用大气等离子喷涂技术,通过调控NiO/GDC团聚粉末粒径,研究阳极微观结构演变及对电池性能的影响。结果表明：粉末粒径影响粉末的熔化程度,当d₅₀=24.7μm的小粒径粉末熔化充分时,涂层中会暴露更多的GDC,增加反应活性位点;d₅₀=45.2μm的大粒径粉末熔化不充分时,堆叠产生的间隙会造成涂层中裂纹和孔洞增多,表现出更大的气通量,泄漏率为14.8×10^-6 cm⁴·gf^-1·s^-1;小粒径和大粒径粉末阳极形成的单电池输出峰功率密度接近,在800℃时分别达到1 158.46和1 147.0 mW·cm^-2。阻抗谱拟合结果揭示了阳极界面...     

固体氧化物燃料电池阴极的等离子喷涂制备及结构调控

固体氧化物燃料电池（SOFC）作为一种高效、环保的发电装置备受关注,金属支撑型SOFC因高鲁棒性和优异性价比而极具发展潜力。目前金属支撑型SOFC的制备方法（如湿化学法和镀膜技术）,仍存在需高温烧结、效率低和工艺复杂等问题。大气等离子喷涂（APS）技术因具备成本低、效率高、对基体热输入少等特点,适合高效制备金属支撑型SOFC。本文采用APS技术制备金属支撑型SOFC,重点探究了不同喷涂参数在立方钙钛矿锶钴铁氧体（LSCF）阴极结构的调控作用。通过对APS制备的单粒子形貌进行表征,阐明了阴极沉积的机理,同时揭示了微观结构对电池性能的影响。研究结果表明：在14 kW条件下,采用APS制备的多孔阴极涂层,由熔融粒子和部分半熔化粒子构成,具有最佳电催化性能;在800 ℃下,电池整体的极化电阻仅为0.12 Ω·cm²、输出峰功率达到1 074 mW·cm^-2,表现出良好的输出能力。     

电化学阻抗技术在固体氧化物燃料电池中的应用

固体氧化物燃料电池（SOFC）在高温条件下长时间运行会发生性能衰减,表现为电池电压下降,阻抗增加,故通过研究电池阻抗变化规律可以分析电池性能衰减原因。作为一种无损在线检测技术—电化学阻抗谱技术(EIS)可分析各衰减因素对单电池阻抗增长的影响规律,如材料结构的退化、毒化等衰减因素导致的电池片欧姆阻抗或极化阻抗的增长。结合弛豫时间分布法（DRT）和等效电路（ECM）拟合等方式,可进一步确定导致电池性能衰减的部件和各衰减因素对电池总阻抗增加的占比率。详细论述了电化学阻抗分析技术在阳极支撑Ni-8YSZ/8YSZ/GDC/LSCF电池片衰减机制中的应用,同时针对其具体失效原因给出有效的解决方案,对制备高性能、低衰减单电池具有重要意义。     

燃料电池系统经济性分析

燃料电池城市客车燃料经济性的计算应从燃料电池系统的氢气消耗量以及考虑蓄电池折算后的整车等效氢气消耗量2方面出发。燃料电池氢气消耗量的计量方法主要有直接计量法和间接推算法。介绍了各种计算方法,并对其优缺点和计算精度作了对比分析,得出了采用工况推算法和SAE标准的等效氢气消耗量计算方法来计算燃料电池城市客车燃料经济性结果比较准确的结论。     

固体润滑剂对陶瓷制动摩擦材料摩擦性能的影响

固体润滑剂是制动摩擦材料中不可缺少的一类原材料.对稳定摩擦系数、降低磨损率、保护摩擦盘起重要作用.本文用热重分析仪测定了三种固体润滑制(二硫化钼、三硫化二锑和天然石墨)在氧气氛中的热失重曲线,用扫描电镜观察了它们的颗粒尺寸.用定速摩擦性能测定仪研究了它们对陶瓷摩擦材料摩擦性能的影响.实验结果表明.二硫化钼对稳定摩擦系数和降低磨损率的效果最好,其次为天然石墨,三硫化二锑较差.     

铁矿石烧结过程中固体燃料种类的优化

在铁矿石烧结过程中,固体燃料的种类和质量配比对烧结矿的化学成分、矿物结构和矿物组成以及冶金性能都有明显的影响。本文以混匀铁矿石为原料,研究了焦粉、良乡煤和朝鲜煤三种固体燃料对烧结矿质量的影响,旨在合理利用固体燃料资源和降低生产成本。结果发现,在等热值条件下,焦粉有利于改善烧结矿的中温还原性能,但恶化其低温还原粉化性能,而两种煤粉做固体燃料可以增加烧结矿总的交织-熔蚀结构,对改善烧结矿的冷态强度和低温还原粉化性能比较有利。     

质子交换膜燃料电池开发现状

综述单体质子交换膜燃料电池的技术现状 ,介绍国内外PEMFC的研究进展 ,展望质子交换膜燃料电池技术的发展前景。     

煤层气作为燃料电池燃料的预处理及发电过程

论述了以煤层气作为燃料电池燃料的预处理及发电过程,并对该项技术的发展现状及前景做了展望。     

质子交换膜燃料电池的进展与前景

介绍质子交换膜燃料电池的优越性、应用现状及前景。从催化剂、电极、质子交换膜、电解质和双极板等方面评述质子交换膜燃料电池的研究进展。     

微晶氧化石墨的制备及性能研究

以微晶石墨为原料, 采用改良的Hummers法, 经低温、中温与高温3阶段制备微晶氧化石墨。将微晶石墨、硝酸钠与高锰酸钾低温加入浓硫酸中, 经过中温进一步氧化, 最后高温滴加双氧水制得微晶氧化石墨。考察微晶石墨用量、高锰酸钾用量与低温反应时间对微晶氧化石墨制备的影响。采用X射线衍射仪对制得的微晶氧化石墨及其还原产物进行表征, 使用扫描电子显微镜观察样品形貌, 并结合三电极体系进行循环伏安法测试, 分析微晶氧化石墨及其还原产物的电化学性能。     

纳米氧化亚铜的制备及其光催化性能研究

通过比较不同的制备方法,选用CuC l水解法制备纳米Cu2O。试验确定了在常压条件下制备纳米Cu2O的最佳反应条件,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对制得的纳米Cu2O进行表征。以该纳米Cu2O为光催化剂,对酸性品红溶液进行光催化氧化降解,考察了纳米Cu2O的加入量、废水浓度、降解时间等对降解性能的影响。结果表明,对于浓度为5 mg/L的酸性品红溶液,当催化剂与酸性品红溶液的固液比为5.6g/L时,太阳光辐照6 h后,降解率能够达到97.96%。另外,重复使用催化剂7次之后,其光催化降解率仍能达到70%以上。     

温度对质子交换膜燃料电池阻抗特性的影响研究

使用电化学阻抗谱设备测试不同温度条件下的质子交换膜燃料电池阻抗谱曲线,并运用RL(QR)等效电路分析了电池温度和加湿温度对电化学阻抗的影响。研究结果表明:当电池温度高于加湿温度时,欧姆阻抗和法拉第阻抗都显著增加;等效电路中常相位角元件表征双电层特性的n值大于0.5,表明质子交换膜燃料电池中双电层的阻抗值偏重于容抗特性,同时加湿温度高出电池温度越多,双电层体现为容抗特性的程度越明显。     

浆料固含量对锂硫电池性能的影响研究

研究了不同固含量浆料的物化性能及其涂布极片的电化学性能,结果表明,固含量23%的浆料涂布粘度适中,相应涂布极片在较高硫负载量的情况下仍有1 246 mAh/g的比容量,0.5C下循环100周后仍有600 mAh/g的比容量,相较其他固含量的涂布极片性能最优。     

不同实验因素对氧化锌光催化性能的影响

以氯化锌和氢氧化钠等为原料, 借助正交实验设计方法, 通过水热法合成了具有不同形貌和光催化活性的ZnO粉体材料。采用XRD、SEM及紫外-可见分光光度计等表征方法研究了Zn²⁺/OH^-离子比、Zn²⁺浓度、水热温度和水热时间等因素对ZnO微观形貌和光催化性能的影响。结果表明, Zn²⁺/OH^-离子比对ZnO的粒径、微观形貌和光催化性能有较大的影响。当Zn²⁺/OH^-离子比为1∶5时, ZnO粉末样品呈现二维片层状形貌, 且光催化活性优于长径比较大的棒状或棱柱状ZnO, 这可能是片状形貌ZnO的比表面积和活性面较大的缘故。     

铝电解槽炭质固体废弃物综合利用进展

铝电解槽中产生的炭质固体废弃物属于有毒有害废弃物,废阳极炭粒和废阴极炭块的处理技术已成为近些年研究热点.依据国内外研究进展,笔者针对不同炭质固体废弃物的组成,采取与之相应的处理手段以除去有害组分,并回收有价组分.在了解废旧阳极炭粒和废旧阴极炭块的基础上,简述了国内外目前处理铝电解槽炭质固体废弃物的主要方法,可归纳为焙烧...     

矿用自卸汽车动力性和燃油经济性虚拟试验技术研究

以后轮为驱动轮,分析了矿用自卸汽车工作时的受力图,在ADVISOR软件的基础上,建立了矿用自卸汽车动力性和燃油经济性虚拟试验模型。实车试验矿用自卸汽车最高车速、原地起步连续换挡加速时间、等速行驶燃油消耗量,并与虚拟试验结果进行对比,结果表明,实车试验和虚拟试验结果相差很小,虚拟试验结果是可以信任,这为矿用自卸汽车虚拟设计提供了基础。     

氧化石墨烯/蒙脱土/天然橡胶复合材料的性能研究

以蒙脱土(MMT)为填料,氧化石墨烯作为分散剂,制备了氧化石墨烯/蒙脱土复合粉体(MC),将其填充到天然橡胶(NR)中,得到橡胶复合材料。考察了混炼胶的硫化性能,分析了硫化胶的机械性能。结果表明,MMT和MC都可以增加混炼胶的硫化速度,硫化胶的拉伸强度、耐磨、耐溶剂和交联密度等性能均得到了较大提高。比较MMT和MC两种填料,发现MC对天然橡胶性能的补强效果明显高于MMT。其中添加量为5 g的MC5/NR复合材料的性能最佳,拉伸强度达到19.9 MPa,磨耗体积为0.60 cm3,交联密度为0.288 mol/L。     

NaAlO2激发对旋喷用固废基浆料固化性能的影响研究

将高压旋喷注浆技术应用于在役尾矿库库底的防渗加固具有施工简单、成本低的优点。以固废基矿渣钢渣水泥作为旋喷注浆材料胶结细铜尾砂为研究对象,设置不同的水固比和尾砂掺量模拟旋喷注浆工艺参数,通过测定砂浆凝结时间和固结体抗压强度评价固废基胶凝材料替代水泥的可行性,在此基础上,研究不同添加量NaAlO2激发剂对砂浆的促凝效果和促凝机理。研究结果表明固废基矿渣钢渣水泥胶结尾砂抗压性能优异,但凝结时间过长;NaAlO2是有效的凝结时间调节剂,设定水固比为0.3,铜尾砂掺量60%时,NaAlO2最佳使用量为0~1%,初凝时间可降至4~8 h;NaAlO2水解产生的NaOH和Al(OH)3凝胶提高了体系的碱度,促进了AFt和C—S—H的形成和交错生长,从而加速固结体硬化,缩短凝结时间。     

石膏对氧化钙激发高炉矿渣胶凝性能的影响

高炉矿渣作为碱激发材料的主要原料,在适宜激发剂的催化下可生成具有良好胶凝性能的水泥替代料。本文以高炉矿渣为主要原料,氧化钙为碱激发剂,石膏为添加剂,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和压汞法(MIP)方法,探讨不同石膏用量对氧化钙激发高炉矿渣力学性质的影响,并分析碱激发高炉矿渣胶凝材料性质得以改善的原因。结果表明:石膏掺量为10%时,胶凝材料试块的抗压性能最佳,养护28d可达22.20MPa。生成物中钙矾石的量对试块的强度有较大的影响,当石膏掺量过多时,多余的石膏无法与反应体系中的物质反应,杂乱地分布于体系之中形成大小不一的孔隙,最终导致试块的强度下降。