阴极材料含镧复合氧化物的电催化特性

中温固体氧化物燃料电池的研制是固体氧化物燃料电池商业圈的必然趋势，影响其发展的关键问题之一就是阴极材料的研制。钙钛矿结构稀土复合氧化物材料是最有前途的中低温固体氧化物燃料电池阴极材料。本文对钙钛矿结构含镧复合氧化物的电催化机理进行详尽的叙述，并提出了其发展方向。     

钙钛矿型中温固体氧化物燃料电池阴极材料

中温固体氧化物燃料电池(ITSOFC)的研制是固体氧化物燃料电池(SOFC)商业化的必然趋势，影响其发展的关键问题是阳极材料、阴极材料和电解质材料的研制。钙钛矿结构稀土复合氧化物材料是最有希望的中低温固体氧化物燃料电池阴极材料，本文对钙钛矿结构的稀土复合氧化物阴极材料的导电机理、合成方法以及近年来国内外研究较多的ABO、型阴极材料的相关研究作了较为详细的叙述，并提出了其发展方向。     

中温固体氧化物燃料电池材料的研究进展

本文综述了近年来中温固体氧化物燃料电池对固体电解质材料、阳极材料和阴极材料在国内外的研究进展情况,并提出中温固体氧化物燃料电池材料方面的一些有待解决的问题.     

固体氧化物燃料电池材料的研究进展

本文对燃料电池的研究发展进行了概述,详细地介绍了固体氧化物燃料电池的电解质材料、阴极材料、阳极材料及互连材料,并对固体氧化物燃料电池以后的发展提出了一些建议。     

新型中温固体氧化物燃料电池阴极材料的研究

研制兼有优良的导电性能和合适的热膨胀性能的阴极材料是中温固体氧化物燃料电池(SOFC)发展中的关键问题之一。本论文阐述了近年来中温SOFC阴极材料的发展,介绍了新型阴极材料La2NiO4 δ混合导体的合成与制备和性能方面的研究,并对中温SOFC阴极材料的研究方向进行了探讨。     

固体氧化物燃料电池的关键材料概述

固体氧化物燃料电池(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,但是SOFCs的广泛应用还有待于其关键材料的进一步发展。本文系统的介绍了固体氧化物燃料电池对关键材料——电解质材料、阳极材料、阴极材料的要求及其研究现状,并提出了固体氧化物燃料电池在其关键材料方面的一些有待解决的问题。     

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)作为21世纪绿色能源，使其商业化、低温化发展是必然趋势，这就对电极材料以及电解质材料的开发提出了挑战。本文研究了阴极材料、阳极材料以及电解质材料研究进展以及各自的优缺点，并对未来的电池材料的发展进行了展望。     

质子导体固体氧化物燃料电池三重导电阴极材料制备方法研究进展

质子导体固体氧化物燃料电池可在较低的工作温度下工作，为固体氧化物燃料电池的密封与长期工作提供了便利。随着工作温度的降低，阴极材料的性能出现较快下降，开发三重导电阴极材料是提高质子导体固体氧化物燃料电池输出性能的重要研究方向。介绍了质子导体固体氧化物燃料电池三重导电阴极的工作原理，并着重介绍了三重导电阴极材料的制备方法，并总结了三重导电阴极设计开发的思路。     

固体氧化物电解质燃料电池阴极研究的新进展

阴极（空气电极）是固体氧化物电解质燃料电池的关键部件之一.本文总结了近年来关于固体氧化物电解质燃料电池阴极的研究状况，包括材料的选择和制备、电极的制备和电化学性质的研究，提出了今后的研究重点．     

SOFC钙钛矿型阴极的性能优化及研究进展

钙钛矿结构氧化物因其优异的MIEC特性和催化性能,以及具有化学组成的选择灵活性和良好的稳定性等优点,成为最有前途和应用前景的固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极材料.目前,S OF C的发展趋势是中低温化.但是,随着电池操作温度的降低,阴极极化损耗急剧增加,电池性能随之下降.考虑到中低温S O F C对阴极材料的要求,钙...     

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。     

Review of perovskite-structure related cathode materials for solid oxide fuel cells

In this article, different perovskite-structure related materials are reviewed, which could be potential candidates for cathode materials in solid oxide fuel cells. Solid oxide fuel cells provide an alternative, environmentally viable and efficient option to conventional electricity-producing devices. Different properties are required for the materials to qualify as a cathode for solid oxide fuel cells. Therefore, the analysis and review are done based on the process parameters and their effect on the electrical conductivity, electrochemical properties, the coefficient of thermal expansion and mechanical properties of different cathode materials. Fracture toughness and hardness have been the focus while analysing the mechanical properties. The selection of the initial composition, dopants and their valence plays a vital role in deciding the properties mentioned above of cathode materials. The prospective cathode materials classified as cobalt-based and cobalt-free are further bifurcated based on the A-site elements of the perovskite (ABO₃) structure. Also given in this article is the summary of the latest development on the cathode materials. As observed from the properties studied, cobalt-based materials tend to have higher conductivity than cobalt-free materials. While cobalt-free compositions are cost-effective and have a comparable coefficient of thermal expansion with other components of solid oxide fuel cells. The last section of the article gives the future scope of the research.     

固体氧化物燃料电池阴极材料的研究进展

简述了固体氧化物燃料电池阴极材料研究近况及重要进展。     

晶须/纤维增强3D打印氧化锆多孔陶瓷制备及性能研究

钇稳定氧化锆（YSZ）是一种抗氧化性和耐久性优异的陶瓷,够承受高温,非常适合作热防护材料。采用乳液/泡沫模板法将其制成具有微米级孔的多孔结构,再以氧化铝晶须或氧化锆纤维作为增强相,然后结合直写成型这种3D打印成型技术,又可在毫米级孔尺度上获得设计的自由。由此制备的梯度多孔结构,不仅可以增大材料的比表面积,减小体积密度,更能大大提高多孔YSZ的力学性能。研究增强体的类型、加入量及烧结温度对多孔氧化锆陶瓷微观形貌结构的影响,分析其与抗压强度的相互作用关系。结果表明,氧化铝晶须和氧化锆纤维的加入,均能有效提高多孔氧化锆陶瓷孔的抗压强度,晶须的增强效果更好。氧化锆纤维加入量为4wt%的多孔氧化锆陶瓷孔隙率最高,抗压强度提升最小,为166.6MPa。在1500℃烧结温度下,当氧化锆纤维加入量为8wt%时,抗压强度最大,达到269.36MPa。     

Cu-Ce-Zr-O／YSZ阳极材料以甲烷为燃料时的抗积炭性能

为研究甲烷在固体氧化物燃料电池中操作稳定性,分别采用共沉淀法和柠檬酸溶胶.凝胶法制备了10%CuO-Ce0.15Zr0.85O2催化剂,并以此为阳极催化剂、LSM为阴极制成了YSZ电解质支撑的SOFC单电池.用XRD对材料进行表征;用SEM对阳极,阴极进行表征.以甲烷为燃料对单电池发电性能进行测试,研究了两种不同方法制备的Cu-Ce-Zr-O阳极催化剂的抗积炭性能.相对于共沉淀法,溶胶-凝胶法制备的阳极结构和发电性能都要优于前者.长期稳定性方面,共沉淀法和溶胶.凝胶法制备的Cu-Ce-Zr-O/YSZ阳极都较传统的Ni-YSZ阳极更能够长期稳定运行.     

NiMn2O4尖晶石氧化物阴极的制备及电化学性能研究

高性能阴极材料的开发对推动中温固体氧化物燃料电池（intermediate temperature solid oxide fuel cells, IT-SOFCs）的发展具有重要意义。本文采用溶胶-凝胶法制备了尖晶石型NiMn₂O₄（NMO）电子-离子混合导体材料,并作为IT-SOFCs阴极进行了系统的研究,通过X射线衍射表征确定NMO材料呈稳定的立方相结构,并采用电导弛豫方法对其氧离子传导能力进行了研究。发现NMO具有优秀的氧离子传导能力,为其电化学性能提供了保障。对称电池的电化学阻抗谱测试结果表明,800℃时NMO阴极材料的界面电阻值为0.27 Ω·cm^-2,同时作为阳极支撑型SOFC的阴极材料进行放电时的最大功率密度可以达到864.9 mW·cm^-2。上述结果表明,NiMn₂O₄是一种极具潜力的IT-SOFCs阴极材料。     

Preparation and electrochemical properties of NiMn2O4 spinel oxide cathode

Developing high-performance cathode materials is of great significance to promote the development of intermediate temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs). In this paper, the spinel-type NiMn₂O₄ (NMO) electron-ion mixed conductor material was prepared by the sol-gel method, and it was systematically studied as the cathode of IT-SOFCs. It is found that NMO material has stable cubic phase structure by using X-ray diffraction (XRD) and the conductivity of oxygen ions is studied by the technique of electrical conductivity relaxation (ECR). It shows that NMO has excellent oxygen-ion conductivity, which provides guarantee for its electrochemical performance. Impedance spectroscopy measurements of a symmetrical cell shows a low interface impedance, which is only 0.27 Ω·cm^-2 at 800℃. At the same time, an anode-supported SOFC with NMO cathode presents a maximum power density of 864.9 mW·cm^-2 at 800℃. The above results demonstrate that NiMn₂O₄ is a potential cathode material for IT-SOFCs.