燃料电池固体氧化物电解质研究进展

本文对当前燃料电池用固体电解质材料的研究进展进行了综述.首先介绍了固体氧化物燃料电池的发展趋势及其与电解质材料性能的关系,然后分别对Y2O3稳定ZrO2(YSZ)、Sc2O3稳定ZrO2(ScSZ)、Ce基材料和其他一些电解质材料如Bi2O3、LaGaO3的制备、掺杂和电导率性能等方面进行了总结.最后,提出了今后电解质材料研的几个重要方向.     

中低温固体氧化物燃料电池电解质研究进展

固体氧化物燃料电池的中低温化是其商业化的关键所在,而在中低温度下具有高离子电导率等优良性能的电解质材料成为当今的研究热点.本文中阐述了各种电解质的导电机理、性能和研究现状,讨论了它们的优缺点和应用,且指出了中低温电解质材料的发展方向和亟待解决的问题.     

固体氧化物燃料电池膜电解质的研究进展

主要介绍了近年来固体氧化物燃料电池电解质薄膜的制备方法,主要分为化学法、物理方法以及陶瓷粉末工艺法,并介绍了各种电解质薄膜化技术的制备原理及各自的优缺点。此外,还对SOFCs电解质薄膜发展前景进行了展望。     

固体氧化物燃料电池膜电解质的研究进展

主要介绍了近年来固体氧化物燃料电池电解质薄膜的制备方法,主要分为化学法、物理方法以及陶瓷粉末工艺法,并介绍了各种电解质薄膜化技术的制备原理及各自的优缺点。此外,还对SOFCs电解质薄膜发展前景进行了展望。     

固体氧化物燃料电池电解质材料的研究进展(英文)

固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cells,SOFCs)因具有能量转换率高,燃料适应性强,环境友好和操作方便等优点,受到了人们的普遍关注.发展中低温SOFCs是其商业化必然趋势.电解质材料是SOFCs的关键材料.对用于中低温SOFCs电解质材料的研究现状和进展进行了论述,并着重介绍了近年来受人们广泛关注的磷灰石型电解质材料.阐述了SOFCs电解质材料的研究趋势.     

中低温固体氧化物燃料电池电解质的研究进展

与其他燃料电池不同,固体氧化物燃料电池（SOFC）作为一种新兴的环境友好型能源系统,采用的是陶瓷材料作为电解质。电解质是SOFC的核心部件,它的主要作用是传导离子,在很大程度上决定了电池的工作温度。SOFC工作温度通常在600～1000℃之间,是目前运行温度最高的燃料电池,过高的温度会引发一系列问题,如何在保证性能的前提下降低工作温度是SOFC进一步市场化的关键。本文主要阐述各种SOFC电解质导电机理、性能以及向中低温化发展的研究进展,并对未来电解质材料的发展趋势进行了展望。     

固体氧化物燃料电池氧化锆基电解质薄膜制备技术研究进展

固体氧化物燃料电池(SOFC)具有高能量转化效率、环境友好性等特征,是全球能源环境问题的重要解决方案。电解质作为SOFC的关键组件,决定了电池的工作温度与输出性能。首先,以典型的氧化锆基电解质材料为例,介绍了其导电机理和导电性能的影响因素。为促进SOFC的商业化,电解质材料需在较低的工作温度下有较低的欧姆阻抗,电解质薄膜化是降低电池工作温度的有效方法。而后,从固相粉体成型、液相成型、气相成型3个方面综述了氧化锆基电解质薄膜的常见制备方法,并分析各种方法的优劣势。最后,对电解质薄膜的制备方法做简要展望。     

固体氧化物燃料电池电解质材料的发展趋势

本文综述了近年来用于固体氧化物燃料电池(Solid oxide fuel cells,SOFCs)的面心立方萤石型、立方钙钛矿型和磷灰石型结构电解质材料在国内外的研究进展情况,并简要介绍了SOFCs电解质薄膜制备工艺的研究情况,最后对电解质材料中低温化的发展趋势进行了展望.     

固体氧化物燃料电池电解质材料的研究进展

固体氧化物燃料电池(SOFC)被誉为21世纪最具有发展潜力的能源材料之一,它的热效率高、燃料的适应性强,能很好地满足区域供电、供热的需要,具有重要的经济和社会意义。本文综述了SOFC电解质的研究进展,指出在诸多的电解质材料中,尽管氧化铋系电解质拥有最高的电导率,但由于其化学稳定性很差,难以获得广泛的应用;氧化钇全稳定的氧化锆(YSZ)由于其中低温的电导率较低,只适用于高温SOFC;稀土掺杂的氧化铈和LaGaO3钙钛矿材料拥有较高的中低温电导率,性质较为稳定,是适用于中低温SOFC的电解质材料。     

ZrO2基固体电解质研究进展

本文回顾了在ZrO2基固体电解质材料电性能研究方面所取得的进展，着重对这类材料组成与电性能之间的关系进行了评述。     

钙钛矿结构质子导体基固体氧化物燃料电池电解质研究进展

从适用于中低温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)电解质材料的设计与改性角度出发,回顾了钙钛矿结构质子导体的发展历史、研究现状及未来研究趋势。按照钙钛矿型IT-SOFCs的结构特点,对Ce基、Zr基及Ce/Zr基电解质等质子导体做了重点介绍;指出目前Ce基陶瓷膜在稳定性方面,以及Zr基陶瓷膜在电导率和烧结活性等方面都有待提高;未来这方面研究仍主要以钡基铈酸盐、锆酸盐为主,提高电导率、增加稳定性和烧结活性等将是这类材料长期面临的困难与挑战。从质子导体的结构角度改性传统钙钛矿型IT-SOFCs电解质、探索新型钙钛矿结构质子导体以及采用新的陶瓷膜制备技术方法等将在此类电解质材料的实际应用道路上起到重要作用。     

铋离子掺杂固体氧化物燃料电池阴极材料的研究进展

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种可以将燃料中的化学能直接转化为电能的发电装置,具有燃料选择灵活、效率高、环境友好等优点。基于SOFC运行成本和长期稳定性的要求,降低工作温度已成为当前研究的热点。传统阴极较低的催化活性制约了SOFC的技术发展,因此开发具有良好催化性能的阴极材料至关重要。大量的研究表明,铋离子的掺杂能够有效提高材料的电导率和氧催化活性。从铋离子掺杂的角度出发,综述了铋离子掺杂对阴极材料的制备、结构、电导率和电化学性能的影响,并对掺铋SOFC阴极材料未来的发展趋势进行了展望。     

固体氧化物燃料电池材料的研究进展

固体氧化物燃料电池（SOFC）是当今一种先进的能量转换装置，具有能量转换效率高、环境友好、燃料适用性强和无腐蚀等突出优点。该电池通常用陶瓷作组装材料，操作温度为600－1000℃。详细介绍了固体氧化物燃料电池各元件的材料，包括Y2O3稳定化的ZrO2固体电解质，Ni/稳定化ZrO2阳极，掺杂的LaMnO3阴极以及掺杂的LaCrO3连接材料等。     

金属支撑固体氧化物燃料电池研究进展

与传统全陶瓷结构的燃料电池不同,金属支撑固体氧化物燃料电池利用多孔金属来支撑功能阳极层–电解质层–阴极层,具有结构稳定性高、抗热快速热循环能力强,电堆组装简单,材料成本低等优势。本文分析了金属支撑固体氧化物燃料电池(SOFC)材料的选择和电池制备过程中的关键问题,并概述了金属支撑SOFC技术的研究进展。     

掺杂LaGaO3中温固体氧化物燃料电池电解质

叙述了掺杂LaGaO3(LSGM)作为优良的中温SOFC电解质的研究现状.在800℃左右,10-16≤PO2≤105Pa氧分压范围内,LSGM几乎是单纯的氧离子导体,具有较高的电导率,σ大于或等于0.1S/cm,而且长期保持稳定.在LSGM中掺杂少量低价金属阳离子,可望提高LSGM的电导率.LSGM存在的主要问题是Ga的蒸发.LSGM粉末的制备方法主要有3种:固态反应法、尿素法和Sol-gel法.     

质子导体基固体氧化物燃料电池的新认识

质子导体基固体氧化物燃料电池(P-SOFC/PCFC)是建立在质子传导机制上的全固态、绿色、经济的发电装置。鉴于目前固体氧化物燃料电池(SOFC)的低温化发展趋势,本综述系统分析了PCFC内部的质子传导机制,总结了目前常见的PCFC电解质和电极材料,探讨了PCFC内部质子传导通道的高效构建问题。在材料研究方面,重点分析了各类PCFC材料的设计理念和目前仍存在的问题。针对PCFC的未来发展趋势,指出开发新型的质子导体电解质和电极材料仍然是目前这一领域亟需进行的工作。     

Cell Configurations for Performance Evaluation in Planar Solid Oxide Fuel Cells

Cell configurations with asymmetric and symmetric electrode geometries and different reference electrode positions were investigated on 50 mm×50 mm planar solid oxide fuel cells (SOFC). The reliability and accuracy of the polarization performance of individual electrodes were studied with respect to the electrode geometry and the reference electrode position. The results indicate that a centrally located reference electrode creates inactive electrolyte regions in the center of the cell, pushing the equipotential lines close to the electrode–electrolyte interface region and thus introducing error in the measurement of polarization performance. The potential of reference electrodes located at the corner of the electrode coating was not stable due to the steam build-up in the reference electrode region. Cells with a symmetric electrode geometry arrangement and reference electrodes located at the side of the working electrodes, away from the receiving end of the fuel and oxidant gases, were found to be suitable for performance evaluation in planar SOFC.     

锂离子电池用聚氧化乙烯电解质膜的阻抗性能研究

为研究聚氧化乙烯(PEO)电解质膜的最佳配方,探究双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)在不同含量下对PEO阻抗性能的影响。结果表明:n(EO)∶n(Li⁺)为12∶1,PEO电解质膜在阻塞电池、锂对称电池以及全电池中均具有最低的阻抗值,说明其具有较高的离子电导率和较好的界面接触。经过全电池循环测试,证实最佳样品具有良好的循环性能和实际应用潜力。     

类钙钛矿IT-SOFC阴极材料研究进展

类钙钛矿结构的复合氧化物材料是近年来开发的一类具有广阔发展前景的中温固体氧化物燃料电池阴极材料.本文综述了A_2BO_4型和AA' B_2O_5型类钙钛矿结构阴极材料的研究进展,并总结了这两类材料作为IT-SOFC阴极的性能特点,提出今后的研究工作将着重于改善材料的微观结构,以提高类钙钛矿阴极材料的电化学性能和热稳定性.