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固体氧化物燃料电池双钙钛矿型电极材料的研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
电极材料对固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)工作特性具有重要影响。双钙钛矿型A2BB′O6氧化物材料由于具有较强的氧离子传输能力、较低的膨胀系数、良好的催化活性、较强的抗硫中毒和抗碳沉积能力,成为非常有发展潜力的SOFC电极材料,其双B位元素特征使材料具有更强的结构和性能可调节性。本文综述双钙钛矿型氧化物材料作为SOFC电极材料的最新研究进展,重点总结双钙钛矿型电极材料的结构稳定性、电子和离子电导率以及电催化活性,指出目前双钙钛矿电极材料存在的主要问题,并提出未来的主要研究方向。 相似文献
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采用共沉淀法和高温煅烧制备了AlMn复合氧化物、FeMn复合氧化物、ZnMn复合氧化物和BiSn复合氧化物,采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对产物的物相结构、形貌等进行了表征;并将4种复合氧化物作为铝–空气电池空气电极催化剂进行了恒流放电、循环伏安、交流阻抗、阴极极化测试。结果表明:所制备的4种复合氧化物形貌皆不同。除AlMn复合氧化物外,其他3种复合氧化物都具有较好的催化性能。FeMn复合氧化物组成的电极活性最差。用ZnMn复合氧化物制备的电池在20mA/cm~2的电流密度下电压平台高达1.46V,在100mA/cm~2电流密度下还能保持0.72V,相比其他3种复合氧化物其性能最佳。 相似文献
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开发高效、稳定、廉价的钙钛矿氧化物电极材料是固体氧化物燃料电池(SOFC)进一步商业化发展的关键。目前,研究重点仍集中在解决阳极积碳、硫毒化以及阴极氧还原(ORR)低温性能不佳等问题。最近,有研究报道,一些易还原过渡金属元素掺杂的钙钛矿可以在还原气氛中原位析出该金属并以纳米颗粒的形式"镶嵌"在钙钛矿表面形成"纳米金属–钙钛矿"复合结构。该方法制备的材料具有性能高、抗积碳能力强、可再生性好等优点。从钙钛矿氧化物本体的选择、A/B位掺杂、缺陷调整、以及拓扑离子交换、相变诱发等方面,总结了近年来关于构建纳米(析出金属颗粒)微米(钙钛矿氧化物母体)异质结构(统称纳微异构)钙钛矿氧化物纳米纤维复合电极的研究。此外,总结了具有纳米纤维状形貌的钙钛矿氧化物电极及其结构对于SOFC性能、稳定性的影响,最后提出了该类纳微异构材料的优势、不足和展望。 相似文献
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用Na2CO3.10H2O和NaOH混合碱为沉淀剂制得了钙钛矿型结构的La1-XAxCoO3(A:Sr,Ba,Dy,Y;X:0,0.1,0.2)复合氧化物,考察了焙烧温度对催化剂结构和催化活性的影响,发现A位取代后可使催化剂对CH4的催化氧化活性提高;通过与柠檬酸络合法制得的La1-xAxCoO3复合氧化物比较,比较制备方法对催化剂的催化活性也有很大的影响。 相似文献
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A2BO4类钙钛矿型复合氧化物在催化领域的应用研究进展 总被引:1,自引:1,他引:1
概述了A2BO4类钙钛矿型复合氧化物的结构和性能,与ABO3钙钛矿型氧化物进行了比较,简述了类钙钛矿型复合氧化物的制备方法和对复合氧化物的结构以及性能的影响,重点介绍了Ni系、Cu系和Co系等A2BO4型复合氧化物在尾气净化、NOx消除、氧化反应和甲烷氧化偶联等催化领域中的应用。 相似文献
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本文采用溶胶-凝胶法在不同温度下制备了纳米级的类钙钛矿型复合氧化物La2NiO4.采用XRD、TPR、SEM和TG-DTA等实验技术对催化剂进行了表征,并且考察了该催化剂对CH4/CO2重整反应的催化活性.实验结果表明高于850 ℃焙烧制备的La2NiO4催化剂,其催化活性、稳定性及抗积炭性能较好. 相似文献
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采用直流反应磁控溅射法制备了Cu1-xCoxO(0.02≤x≤0.14)复合氧化物电极。利用XRD、EDS和SEM分析技术对沉积氧化物的晶体结构、化学组成及表面形貌进行了表征,并利用循环伏安、线性扫描及电化学交流阻抗对沉积氧化物电极的电化学性能进行了测试。XRD分析结果显示复合氧化物Cu1-xCoxO具有CuO单斜晶体结构,不存在氧化钴独立相。电化学测试结果表明Cu1-xCoxO复合氧化物电极对水氧化反应的催化活性远高于CuO和Co3O4电极,更好的催化活性、较低的电阻和高的表面粗糙度是Cu1-xCoxO复合氧化物电极催化活性提高的主要原因。生成最优Cu1-xCoxO(0.02≤x≤0.14)复合氧化物的溅射功率为45W(Co)、100W(Cu)。 相似文献
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采用固相反应法合成了中温固体氧化物燃料电池新型复合掺杂阴极La0.6Sr0.4-xCaxCo1-yNiyO3-δ(LSCCN)钙钛矿材料。借助XRD对不同掺杂含量所制备的粉体的成相过程和晶体结构进行了研究。实验结果表明:当x=0.4时,Ca元素已经不能很好的掺入到LaCoO3晶格中去。Ni元素含量较小的情况下,不会影响材料的晶体结构,不过当NiO含量稍有增高,制备的粉体的结构发生了明显的变化,已不再具有钙钛矿型的晶体结构,出现了较强的四方K2NiF4结构的LaSrCoO4衍射峰。将制备的LSCCN粉体掺入一定的淀粉和粘结剂制备成固体氧化物燃料电池(SOFC)的阴极。在空气气氛下使用直流四探针法测量了样品从100℃到800℃的电导率值,发现LSCCN系列材料中保持了钙钛矿结构的阴极片具有很高的电导率值,其中Ca2+和Sr2+掺杂各半的情况下制备的阴极片的电导率值最高。掺入较多的Ca2+或较多的Ni2+不仅影响了材料的单一的晶体结构,并且大大降低了材料的电导率值。 相似文献
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可逆固体氧化物燃料电池(RSOC)是一种集固体氧化物燃料电池(SOFC)和固体氧化物电解池(SOEC)于一体的全固态电化学能源转换装置,可以将燃料中的化学能和电能相互高效转化。本文基于RSOC的工作过程和氧电极的电催化机理,分析和讨论氧电极结构的分层问题及对其材料的要求。本文按照单钙钛矿型(锰基、钴基、铁基)、双钙钛矿型和非钙钛矿型氧电极的研究现状进行分类综述,分别从氧电极材料的制备、极化电阻、电催化活性及其与不同的电解质和燃料极材料相匹配几个方面,讨论RSOC在SOFC和SOEC模式下的放电和电解的行为,分析RSOC氧电极的特性。针对氧电极与电解质分层的问题,提出制备中间过渡层、开发新型具有超氧化学计量比和高氧离子传导速率的氧电极材料以及制备一体化对称电池的解决方案,并指出双钙钛矿将是RSOC氧电极的重要候选材料之一。本文将为RSOC氧电极的设计、制备和优化提供重要的参考和依据。 相似文献
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一系列类钙钛矿 (A2 BO4 )型结构的陶瓷材料被发现 .这类材料在化学催化活性、导电性、超导性、抗铁磁性和气敏性等方面都有新特点 .本工作对类钙钛矿型材料之一La2 NiO4 陶瓷薄膜的无机盐 -溶胶 -凝胶 (ISG)法制备 ,结构和性能关系作了研究 .发现用ISG法制备的La2 NiO4 薄膜仍具有K2 NiF4 型四方结构 ,其化学计量比、晶粒和气孔大小等对气敏性有明显影响 .优选出的此种薄膜 ,在 40 0~ 80 0℃氧化气氛 ,其电阻温度系数≤ 7.2× 10 - 4/℃ ,对氧 -氢气灵敏度≥ 1.0× 10 相似文献
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综述了钙钛矿型复合氧化物La1-xSrxMnO3的制备方法,分析各种制备方法与传统材料制备方法的差别;根据其结构和性能特点介绍了其主要应用方向。 相似文献