新型氧离子导体La_2Mo_2O_9的研究进展

钼酸镧(La_2Mo_2O_9)是一种新型氧离子导体,具有电导率相对较高,制备温度较低等优点,广泛应用于多种电化学装置系统中。分别从结构与传导机理、制备方法、导电性能及展望4个方面综述了钼酸镧基电解质的研究进展。着重阐述了相变抑制、内耗-温度谱、LPS(Lone Pair Substitution)理论等在钼酸镧基电解质传导机制方面及固相反应法、溶胶-凝胶法、冷冻干燥法等在制备钼酸镧基电解质方面的最新研究成果。同时阐述了钼酸镧基电解质作为一种优良的氧离子导体,在氧泵、浓差电池、燃料电池等方面的性能。     

燃料电池用镓酸镧基电解质的研究进展

掺杂锶离子(Sr~(2+))、镁离子(Mg~(2+))等阳离子的镓酸镧(LaGaO_3)基电解质能广泛应用于多种电化学装置系统中。分别从结构与导电原理、制备方法、电导率及燃料电池应用4个方面综述了燃料电池用LaGaO_3基电解质的研究进展。着重阐述了高温固相法、溶胶-凝胶法、柠檬酸-硝酸盐燃烧法在制备LaGaO_3基电解质方面的最新研究成果,以及LaGaO_3基电解质作为一种优良的中温离子导体,在燃料电池中的应用。     

磷灰石型硅酸镧基氧离子导体研究进展

磷灰石型硅酸镧是一种具有低活化能和高氧离子传导能力的新型氧离子导体。综述了硅酸镧基氧离子导体的晶体结构、导电机理及制备方法,归纳总结了元素掺杂对氧离子传导性能的影响,以及该氧离子导体在固体氧化物燃料电池和气体传感器等方面的应用,并对硅酸镧电解质的发展前景进行了展望。     

Y2O3掺杂ZrO2基电解质材料的离子传导性能及研究进展

纯二氧化锆掺杂了与锆离子半径相近的低价阳离子后,会产生较多氧空穴,可以实现离子导电.其中Y2O3,掺杂ZrO2基电解质材料有着优越的离子传导能力,它已经被广泛的应用到传感器和固体电解质上.介绍了Y2O3掺杂ZrO2基电解质材料导电的机理,简述了YSZ材料以及多元掺杂的ZrO2基电解质材料的研究进展.     

基于聚氧化乙烯的复合型离子导电电解质的研究进展与展望

复合型离子导电聚合物电解质材料是一种以有机聚合物为主要基体且具备离子导电能力的多相功能复合材料,它是由聚合物材料与各种导电物质以均匀分散混合、层叠复合等方式制备而成.复合型离子导电聚合物电解质在电致变色玻璃、锂离子电池、膜燃料电池、超级电容器、传感器等许多领域都具有广阔的应用前景,近年来引起了人们的高度关注.综述分析了基于聚氧化乙烯的复合型离子导电电解质的基质材料、纳米无机改性填料、纳米分子筛改性填料、盐种类与浓度对PEO基聚合物电解质影响、聚合物电解质常用表征方法等方面的最新研究进展,并对该领域今后的研究工作做了展望.     

某些氧离子固体电解质的合成和电导研究

本文简要综述作者所在的实验室近几年来在氧离子固体电解质陶瓷材料方面的研究工作。包括Y_2O_3稳定的ZrO_2(简称YSZ)、Bi_2O_3基复合氧化物、莫来石固溶体材料等。主要对这些材料体系的化学合成和电导研究结果进行讨论。     

聚合物基柔性导电应力应变复合材料的研究进展EI北大核心CSCD

柔性导电应力应变材料具有优异的拉伸性、导电性,在传感器、可折叠电子设备等方面有广泛的应用,其中聚合物基柔性导电应力应变材料因制备方法简单且性能优异而受到广泛的关注。文中综述了应用于应力应变传感方面的聚合物基柔性导体的制备方法的研究进展,包括直接混合法、表面改性法、喷涂打印法和渗透填充法以及表征手段,并总结了该领域存在的问题,展望了该领域今后的研究方向。     

聚合物基柔性导电应力应变复合材料的研究进展

柔性导电应力应变材料具有优异的拉伸性、导电性,在传感器、可折叠电子设备等方面有广泛的应用,其中聚合物基柔性导电应力应变材料因制备方法简单且性能优异而受到广泛的关注。文中综述了应用于应力应变传感方面的聚合物基柔性导体的制备方法的研究进展,包括直接混合法、表面改性法、喷涂打印法和渗透填充法以及表征手段,并总结了该领域存在的问题,展望了该领域今后的研究方向。     

新型含Bi电解质材料的水热合成,结构特征与输运性质的研究

新型含Bi固溶体电解质材料常常具有非常高的离子电导率,在燃料电池,氧泵,氧传感器等方面显示出极高的应用价值.本课题组在新型含Bi电解质材料的水热合成和物理性质等研究方面做了大量的尝试性工作并取得了某些重要进展.本文将主要概述近年来本课题组在电解质材料,(CeO2)1-x(BiO1.5)x9 Ce1-xMxBi0.4O2.6-x(M=Ca,Sr,Ba)和Bi17V3O33的结构特征与物理性质等方面的研究成果.     

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)是一种能量转换效率高、环境友好和燃料灵活的全固态发电设备,为能源资源的可持续发展提供选择.氧离子在固体电解质中是通过氧空位传导的,即增大氧空位浓度是提高离子电导率的关键,而高离子电导率的电解质材料促进了SOFC发展.综述了固体电解质的离子传输机制和ZrO2基电解质、CeO2基电解质、Bi2...     

燃料电池用SrCeO_3基电解质研究进展

掺杂三价稀土阳离子的铈酸锶(SrCeO_3)基材料在高温下含氢气氛中具有良好的质子导电性,因此广泛应用于多种电化学装置系统中,如氢泵、水蒸汽传感器和氢传感器等。综述了SrCeO_3基电解质离子传导机制及高温固相法、溶胶-凝胶法、微波合成法、沉积法等在制备SrCeO_3基电解质方面的最新研究成果。     

碳基导电材料在传感检测分析中的应用研究进展

碳基导电材料是指以碳原子为骨架的材料体系,具有结构多样、可调控性强和化学稳定性高等优异性能。将碳基导电材料引入传感检测分析可以改善传感器的信号强度,提高传感检测分析的稳定性。与传统材料制成的传感器相比,使用碳基导电材料制备的传感器检测分析物质具有更高的灵敏度、更低的检测限及更宽的线性范围。因此,基于碳基导电材料的检测分析技术已显现出巨大的潜力,在医学诊疗、环境监测和食品检测等领域均具有广阔的应用前景。本文介绍了以维度划分的碳基导电材料的类别及其所制备的传感器在传感检测分析中的应用,提出了碳基导电材料及其所制备的传感器在检测分析物质中存在的问题及挑战,并对未来研究的趋势进行了展望。     

石墨烯基氧还原催化剂的研究进展

石墨烯具有独特的物理和化学特性,因而作为二维载体在催化方面展现出广阔的应用前景。燃料电池是一种高效、清洁的新能源,氧还原催化剂是燃料电池的核心之一,石墨烯基氧还原催化剂的研究对推动燃料电池的商业化具有重要意义。本文介绍了Pt/石墨烯、非Pt金属/石墨烯、非金属/石墨烯等复合材料作为氧还原催化剂的研究进展。最后,阐述了石墨烯基氧还原催化剂的发展趋势。     

磷灰石结构硅酸镧氧离子导体的研究进展

磷灰石结构硅酸镧具有优良的氧离子导电性和化学稳定性,有望作为新一代中低温固体氧化物燃料电池电解质.综述了磷灰石结构硅酸镧的结构特征及导电机理,探讨了La位和Si位不同元素掺杂对硅酸镧电解质电导率的影响.概述了固相反应法、溶胶-凝胶法、凝胶-注模法、共沉淀法、熔融盐法合成硅酸镧的现状,指出了硅酸镧作为固体氧化物燃料电池电解质仍存在的问题及今后的发展方向.     

全固态锂离子电池用PEO基聚合物电解质的研究进展

锂离子电池作为重要的能量储存元件在消费类电子产品、电动汽车和可再生能源存储等领域具有广泛的应用。传统液态电解质锂离子电池受到能量密度低、安全性差等诸多缺陷的限制,采用固态电解质替代液态电解质制备新型固态锂离子电池目前备受关注。PEO基固态聚合物电解质由于其设计简单、易于制造、使用安全等优点已被认为是替代传统液体电解质的首选。介绍了当前PEO基聚合物电解质的主要研究种类、特点和性能;阐述了锂离子在PEO基聚合物电解质中的导电机制;分析了与PEO络合的锂盐种类对聚合物电解质的电导率的影响规律;在此基础上提出了几种改善PEO基聚合物电解质性能的措施和方法。     

磁控溅射制备不锈钢基耐蚀导电薄膜研究进展

不锈钢基耐腐蚀导电薄膜被广泛应用于燃料电池双极板等器件,要求具有高的耐腐蚀性和导电性、良好的机械性能、加工成本低等特点。然而,目前的不锈钢基薄膜耐腐蚀性和导电性难以兼得,实现这两种性能的合理匹配,降低生产成本,是金属基薄膜商业化的关键环节之一。本文系统总结了磁控溅射制备不锈钢基耐腐蚀导电薄膜的研究进展,并从制备材料种类、工艺参数等方面进行了详细分析。文末还展望了不锈钢基耐腐蚀导电薄膜的发展方向。     

聚磷酸铵基质子复合电解质在中温燃料电池中的应用

用溶胶-凝胶法制备了复合固体电解质xNH4PO3-SiO2(x=1、2、4),并研究了该电解质在125～250℃范围内的导电性能以及电池性能。复合电解质的相结构分析表明,NH4PO3和SiO2在溶胶-凝胶法制备过程中没有发生化学反应;复合电解质的电导率随着NH4PO3含量增大而提高,并与NH4PO3的形态相关。电导活化能随NH4PO3含量的上升而下降,表明在sol-gel法制备的复合电解质中,起电导作用的主要是NH4PO3,而SiO2主要起支撑作用;电导率随着环境气氛中含水量的提高而提高。以湿氢气为燃料和干氧气为氧化剂,用复合电解质制备的燃料电池最大功率在250℃为4.8mW/cm2。     

高强度离子导电凝胶研究进展

近年来,柔性可穿戴电子产品在人机交互、传感器等方面应用越来越广泛。离子导电凝胶具有高导电性、生物相容性、自愈合、良好的机械性能以及对可见光透明度高等特点,力学性能对离子导电凝胶的应用影响较大,通过添加纳米填料、无机盐和有机盐、聚电解质可以提升离子导电凝胶的力学性能。综述了纳米复合离子导电凝胶、盐离子导电凝胶、聚电解质离子导电凝胶的研究进展,对离子导电凝胶在传感器、柔性皮肤、生物医药等领域中的应用以及面临的困难和挑战进行了探讨,并展望了其未来发展方向。     

ZrO_2纳米粒子薄膜阻变特性研究

用水热法制备了ZrO_2纳米粒子,结构通过XRD表征,利用GaIn上电极对旋涂于ITO基底上薄膜进行伏安特性测试。结果表明,ZrO_2纳米粒子为微晶单斜相,随水热温度增加,结晶度增强。器件具有双极阻变特性,开关比随水热温度增加而减小,阈值电压则近乎线性增加。样品低阻态输运为欧姆特性,而高阻态符合空间电荷限制导电机制,阻变机理为氧空位导电细丝的形成与断裂。     

有序介孔碳材料的制备研究及应用

有序介孔碳材料具有比表面积高、介观结构丰富、孔径均一可调等特点,在催化剂及催化剂载体、传感器和燃料电池等领域应用广泛。而模板法则是合成有序介孔碳材料的重要手段,其中硬模板法和软模板法各具特点。分别阐述了硬模板法和软模板法制备介孔碳材料的合成路线,并介绍了介孔碳材料在相关方面的应用现状。