La_(0.8)Sr_(0.2)Ga0.8Mg_(0.2-x)Co_xO_(3-δ)电解质材料的合成和表征（英文）

分别采用甘氨酸硝酸盐法(GNP)和固相法(SSR)分别制备了La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2-xCoxO3-δ(x=0.05,0.085,0.1),简称LSGMC并通过容忍因子和平均电负性差计算得出LSGMC电解质材料能够形成一种稳定钙钛矿结构。LSGMC电解质材料的非化学计量值随着Co含量的增加而不断增加,显示出随Co含量增加吸附在LSGMC晶格中的氧减少。固相法制备的LSGMC电解质材料比甘氨酸硝酸盐法制备的LSGMC电解质材料要致密,而甘氨酸硝酸盐法制备的LSGMC电解质材料粉末分布范围要窄一些。制备的LSGMC电解质材料具有优良的电导率,在800和750℃分别达到0.217和0.193 S/cm。     

Gd0.8Sr0.2CoO3阴极的甘氨酸-硝酸盐法制备及性能研究

为探索适于中温条件下使用的固体氧化物燃料电池的阴极材料,用甘氨酸-硝酸盐法(GNP法)制备了Gd0.8Sr0.2CoO3(GSC)阴极粉体,用X-ray衍射考察了GSC的成相温度.采用丝网印刷法将GSC沉积在(Sm2O3)0.2(CeO2)0.8(SDC)圆片上,制成对称阴极,在不同温度下烧结.用交流阻抗谱从500℃到750℃测量了GSC阴极和SDC电解质之间的界面电阻.结果表明,用甘氨酸-硝酸盐法制备的GSC粉体的成相温度比传统固相法降低了400℃～500℃;700℃时,GSC阴极的界面电阻仅为0.26 Ω·cm2.     

微波辅助溶胶凝胶法合成La0.8Sr0.2Co0.5Fe0.5O3阴极材料及性能研究

使用一种新的理想方法--微波辅助溶胶凝胶法,在35 min内快速制备了钙钛矿结构的La0.8Sr0.2Co0.5Fe0.5O3(LSCF)纳米材料;以8%Y2O3稳定化的ZrO2(YSZ)为电解质,La0.8Sr0.2Co0.5Fe0.5O3为阴极,铂电极为阳极,制备了LSCF/YSZ/Pt固体氧化物电池.采用X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、BET和电化学阻抗谱(EIS)等技术研究了La0.8Sr0.2Co0.5Fe0.5O3材料的成相过程、粉晶结构、电极/电解质微观相貌和电池电化学性能.结果发现经过1 min的微波辐射,凝胶开始分解,3 min后有钙钛矿相生成,到35 min时形成了完整的钙钛矿晶相,相应粉体的粒径和比表面积分别为22.7 nm和38.9 m2/g;在1094 K,0 mV偏置电压下电极/电解质界面电阻为0.775 Ω·cm2,活化能为2.34 eV.研究发现,偏置电压越大则活化能越低.     

控制结晶法合成球形正极材料LiNi0.8Co0.2O2及其电化学性能

采用控制结晶法制备锂离子电池用高密度球形正极材料LiNi0.8Co0.2O2。对前驱体Ni0.8Co0.2(OH)2制备工艺进行优化,在金属盐溶液流速为8 mL/min,搅拌速率450 r/min,pH值为11.5,氨浓度20 g/L反应36 h的条件下,合成了振实密度为2.02 g/cm3的球形Ni0.8Co0.2(OH)2。并以Ni0.8Co0.2(OH)2为原料,与LiOH.H2O进行混合研磨进行高温烧结,考察烧结制度对合成材料LiNi0.8Co0.2O2电化学性能的影响。在Li/(Ni Co)配比为1.05、氧气流量为800 mL/min,750℃下烧结16 h所得材料LiNi0.8Co0.2O2电化学性能最优:在0.2 C,3.0~4.3 V的条件下,首次放电容量达到195.4 mA.h/g,循环50次后容量保持率达到89.2%。     

熔融盐法合成高密度锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.2-xTixO2

利用具有低共熔组成的LiOH-LiNO3混合锂盐体系,与高密度前驱体掺杂Co的Ni(OH)2,TiO2粉末混合,经3阶段温度烧结制备出高密度Co-Ti共掺杂的锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.2-xTixO2（0≤x≤0.1）。XRD分析表明,合成的LiNi0.8Co0.2-xTixO2具有规整的层状α-NaFeO2结构。LiNi0.8Co0.2-xTixO2颗粒均匀,平均粒度为1~5 μm,随掺Ti量的增加而减小,LiNi0.8Co0.15Ti 0.05O2的振实密度达3.17 g·cm-3。电性能测试表明,在0.2 C放电倍率和3.0~4.3 V的电压范围内,LiNi0.8Co0.15Ti0.05O2首次放电比容量达169 mAh·g-1,且具有良好的循环性能和高倍率放电性能。     

熔融盐法合成高密度锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.2-xAlxO2

利用低共熔组成的0.38LiOH-0.62LiNO3混合锂盐体系,与高密度前驱体Ni0.8Co0.2-xAlx(OH)2(0≤x≤0.15)在低温下自混合,无需前期研磨和后续洗涤,直接制备出高密度Co-Al共掺杂的锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.2-xAlxO2(0≤x≤0.15)。X射线衍射分析结果表明,合成的LiNi0.8Co0.2-xAlxO2具有规整的层状α-NaFeO2结构。扫描电镜显示产物颗粒均匀,LiNi0.8Co0.15Al0.05O2的振实密度达2.97g·cm-3。电性能测试表明,在0.2C放电倍率和3.0～4.3V的电压范围内,LiNi0.8Co0.15Al0.05O2首次放电比容量达167.5mAh·g-1,且具有良好的循环性能。     

GDC电解质粉体合成及其性能

采用甘氨酸-硝酸盐法合成了均一、单相、烧结活性高的GDC(Ce0.8Gd0.2O1.9)电解质粉体.利用交流阻抗谱法测定了350℃～700℃范围内GDC烧结体离子电导率.通过多层流延制备了GDC/YSZ/NiO-YSZ(8 mol%yttria-stabilized zirconia)3层复合生坯,共烧后在GDC面丝网印刷LSCF(La0.8Sr0 2Fe0.8Co0.2O3)阴极浆料,烧结得到了表面平整、无开裂的LSCF/GDC/YSZ/NiO-YSZ 4层PEN(Positive-Electrolyte-Negative)结构.     

退火热处理对Nd0.75Mg0.25(Ni0.8Co0.2)3.5储氢合金结构和性能的影响

采用中频感应熔炼制备Nd0.75Mg0.25(Ni0.8Co0.2)3.5储氢合金,在0.03 MPa氩气氛围进行退火,退火温度分别为850,900和950 ℃,保温时间均为7 h。分别对合金的电化学性能、气态储氢性能和合金的微观结构进行研究。结果表明,合金在退火热处理前后的相组成没有发生明显变化,主相均为Ce2Ni7型(Nd,Mg)2(Ni,Co)7相和CaCu5型NdNi5相。合金中晶粒尺寸随着退火温度的升高而增大,相界面则减少,退火消除晶格应力、增加成分均匀性、增加储氢容量;同时有部分Mg在热处理过程中损失导致储氢容量的下降。900 ℃热处理使得Nd0.75Mg0.25(Ni0.8Co0.2)3.5合金表现出较好的储氢性能,最大电化学放电容量为359 mAh/g,合金电极在100次循环后容量保持率为90.3%,气态储氢容量达到1.65%（质量分数,下同）。     

低温SOFC复合电解质LSGM-碳酸盐的制备及性能

通过固相反应法、甘氨酸-硝酸盐燃烧法和聚丙烯酰胺溶胶凝胶法合成了La_(0.9)Sr_(0.1)Ga_(0.8)Mg_(0.2)O_(2.85)(LSGM)粉体,并与二元碳酸盐复合,制备了低温下具有高离子电导率和良好稳定性的新型LSGM-(Li/Na)_2CO_3复合电解质。研究了LSGM粉体制备方法和二元碳酸盐含量对复合电解质性能的影响。结果表明,LSGM-碳酸盐复合电解质存在电导跃迁温度,且在跃迁温度以上电导率明显提高,600和450℃时分别高达0.122和0.08 S·cm~(-1)。以LSGM-碳酸盐复合物为电解质的单电池表现了良好的性能输出,600和500℃时最高输出功率密度可达617和311 m W·cm~(-2)。同时,电池输出功率和开路电压(OCV)受LSGM形貌、尺寸和碳酸盐含量的影响,以碳酸盐含量为20%(质量分数)的复合物为电解质的单电池性能最佳。     

IT-SOFC复合阳极材料CDC-LSCMCo的制备及性能

采用甘氨酸-硝酸盐法(GNP法)一次性合成固体氧化物燃料电池复合阳极材料Ce0.8Ca0.2O2-La0.7Sr0.3Cr0.5Mn0.5-xCoxO3-δ(CDC-LSCMCo)。XRD、SEM和EDS分析结果表明:1350℃下烧结5h能够得到单一萤石-钙钛矿结构且粒度较小(1μm左右)的复合阳极粉体。电导率的测试研究发现,温度大于750℃时,电导率随Co含量的增加而增大。800℃时,CDC-LSCMCo0.15分别在空气与氢气气氛下的电导率分别为10.5和0.7S·cm-1。SEM和XRD分析表明:CDC-LSCMCo与La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ电解质材料有很好的热与化学相容性,是一种应用前景良好的IT-SOFC阳极材料。     

溶胶-凝胶法制备La0.8Sr0.2CoO3纳米材料

以La(NO3)3·6H2O、Sr(NO3)2、Co(NO3)2·6H2O为原料,用EDTA络合溶胶-凝胶法制备La0.8Sr0.2CoO3凝胶,在700℃、800℃、900℃煅烧,制得La0.8Sr0.2CoO3粉体.用DTA、FT-IR、XRD、SEM等手段对制备过程、热分解机理及粉体的性能进行了研究.在700℃焙烧2 h得到La0.8Sr0.2CoO3纯相纳米粉,颗粒呈球形.选取700℃焙烧2 h的La0.8Sr0.2CoO3粉体制成管状传感器,进行NO2敏感性能测试,探讨了相同NO2浓度下,传感器敏感信号与温度的关系.结果表明:纳米La0.8Sr0.2CoO3粉体在450℃时对NO2的敏感信号最大,输出的电动势信号与NO2浓度之间呈线性关系.     

合成方法对0.2PZN-0.8PZT陶瓷交流阻抗性能的影响

分别采用一步固相法和二步预产物法合成0.2PZN-0.8PZT压电陶瓷,并对样品进行微结构和交流阻抗性能解析。结果表明两种方法均制备出纯钙钛矿相陶瓷。但是,二步预产物法合成的陶瓷晶粒尺寸显著增大且均一性提高。在相同阻抗测试温度区域,二步预产物法合成的陶瓷弛豫时间范围明显变宽,表现出较强的弛豫性。根据阿累尼乌斯公式对弛豫时间进行拟合,可以看出二步预产物法得到陶瓷激活能大于一步固相法合成样品,具有较低的氧空位浓度。     

Ce0.8Y0.2O1.9固体电解质的低温燃烧合成及性能

利用柠檬酸做还原剂,硝酸盐做氧化剂,采用低温燃烧合成工艺制备纳米尺寸的Ce0.8Y0.2O1.9电解质粉体,用XRD、IR、TEM和SEM研究产物的微观结构和烧结性能。XRD、TEM和IR光谱研究表明利用低温燃烧合成工艺直接获得了单一的纳米Ce0.8Y0.2O1.9固溶体,SEM分析表明电解质粉体具有很好的烧结活性。利用交流阻抗谱在400~800℃温度范围内测量了电解质的电化学性能,结果表明,800℃时氧离子电导率为0.058 S/cm,活化能为0.73 eV。采用低温燃烧合成工艺有利于降低电解质的烧结温度,改善电解质的性能。     

低温燃烧合成Ce_(0.8)Nd_(0.2)O_(1.9)固溶体纳米粉末

采用低温燃烧合成工艺在甘氨酸-硝酸盐体系中制备出Ce0.8Nd0.2O1.9固溶体纳米粉末,重点考察了甘氨酸与硝酸盐的配比(G/N)以及焙烧温度对粉末特性的影响。通过热重-差示扫描量热分析(TG-DSC)得知,燃烧反应的点火温度为257℃。利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、比表面积仪(BET)及傅里叶红外光谱(FTIR)等手段对粉末的结构、形貌、成分、尺寸及比表面积进行了分析。结果表明:燃烧反应后直接得到萤石型结构的单相固溶体,晶粒尺寸为8nm~12nm之间,比表面积为38m2/g~47m2/g;晶粒尺寸随焙烧温度升高而增加,在800℃下焙烧1h后,可以去除反应残留物质,并使获得的晶形更加完整。     

稀土元素对La0.8 Mg0.2 Ni2.8 Co0.6 储氢合金性能的影响

以La0.8Mg0.2Ni2.8Co0.6合金为基材,采用感应熔炼法制得以Ce,Pr,Nd部分替代La的系列储氢合金。3种稀土元素的加入对合金的组织没有本质的影响。与La0.8Mg0.2Ni2.8Co0.6的相组成相似,新合金也是在主相LaNi5中含有LaNi3第二相,且随着Ce,Pr,Nd替换量的增多,LaNi3相所占比例升高。在La0.8-xRExMg0.2Ni2.8Co0.6合金中,当Pr替换至x=0.2时,新合金基本保持La0.8Mg0.2Ni2.8Co0.6的放电容量375mA·h/g;其他添加比例及添加元素都在一定程度上降低了新合金的放电容量。加入Ce和Pr普遍提高放电电位,而Nd对放电电位的影响不大。La0.8Mg0.2Ni2.8Co0.6的容量衰减速率为1.07mA·h/(g·cycle),当Ce,Pr,Nd分别替换至x=0.3,0.6,0.6时,新合金的容量衰减速率依次降低到0.566,0.625,0.453mA·h/(g·cycle),循环稳定性有了很大提高。     

燃烧法制备中温SOFC电解质及其电极材料

采用一种新的燃烧合成陶瓷粉体的方法--硝酸盐-柠檬酸盐燃烧法低温合成中温SOFC所有元件的初始粉体并组装成单电池,电池的电解质材料为Ce0.8Gd0.2O1.9,阴极材料为掺杂一定量固体电解质的La0.6Sr0.4Fe0.8Co0.2O3,阳极材料为固体电解质与NiO的复合材料.单电池的性能测试结果表明:单电池的输出电压和输出电流皆随其运行温度升高而增大,同时单电池的开路电压随温度升高而下降.以Ce0.8Gd0.2O1.9电解质材料为电解质的单电池在750℃的最大输出功率密度约为85 mW/cm2.     

燃烧法制备中温SOFC电解质及其电极材料

采用一种新的燃烧合成陶瓷粉体的方法——硝酸盐-柠檬酸盐燃烧法低温合成中温SOFC所有元件的初始粉体并组装成单电池，电池的电解质材料为Ce0.8Gd0.2O1.9，阴极材料为掺杂一定量固体电解质的La0.6Sr0．4Fe0.8Co0.2O3，阳极材料为固体电解质与NiO的复合材料。单电池的性能测试结果表明：单电池的输出电压和输出电流皆随其运行温度升高而增大，同时单电池的开路电压随温度升高而下降。以Ce0.8Gd0.2O1.9电解质材料为电解质的单电池在750℃的最大输出功率密度约为85mW／cm^2。     

模拟废旧锂离子电池湿法冶金浸出液再生铝掺杂LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料

采用共沉淀法制备均相Al掺杂的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料,以利用Al对再生镍钴锰(NCM)正极材料的正面改性作用,并改善锂离子电池回收过程中繁琐和高成本的除杂过程.当浸出液中的Al3+含量为过渡金属(Ni、Co和Mn)总量的1％(摩尔分数)时,制备的Al掺杂NCM正极材料中晶格氧和Ni2+的浓度增加...     

La0.8-xRExMg0.2Ni3.2Co0.6储氢合金的结构及电化学性能

通过感应容炼制备了La0.8-xREMg0.2Ni3.2Co0.6(RE=Sm,Dy,0≤x≤0.3)合金.采用X射线衍射分析了该合金的晶体结构,并研究了其电化学性能.结果表明:该合金是由LaNi5主相和LaNi3第二相构成;随着Sm(Dy)取代La量的增加,合金主相单胞体积线性收缩,合金储氢量和放电容量减小,当Sm(Dy)取代量分别为0.1、0.2、0.3时,合金容量由380 mA·h/g分别减小到370(362)、355(334)、329(295)mA·h/g,但高倍率放电能力和循环稳定性得到改善,100次循环后的容量损失率由20%分别降低到18%(17%)、16%(14%)、13%(11%).     

铝热剂用纳米结构Al_(0.8)Mg_(0.2)合金粉末的反应活性(英文)

采用双向球磨法,通过控制球磨时间和助磨剂的添加量,制备了具有纳米级晶粒度的Al-Mg合金,该合金很有希望应用为冲击引发含能材料中的固体燃料。结构表征表明,机械合金化处理后得到的 Al0.8Mg0.2呈粒状,且其表面存在大量尺寸约为15～30nm的纳米结构。另外,球磨后材料的晶粒度从原料Al的100nm降低到Al0.8Mg0.2的 22.7 nm。热分析结果表明,Al0.8Mg0.2合金粒子具有很高的热反应活性。在空气中,Al0.8Mg0.2合金于熔化前就发生了明显的氧化还原反应,而这种固-气相反应在原料 Al 的 DSC 图谱中却没有出现,且Al0.8Mg0.2-O2体系的高温反应放热峰较Al-O2体系提前了33 ℃。从TG 图谱中可以看出,当加热温度达到1100 ℃后,有69.13%的 Al0.8Mg0.2被空气中的 O2氧化,而在相同的条件下原料 Al 只有 15.52%被氧化,可见原料 Al 的氧化效率远低于Al0.8Mg0.2。另外,对于Al0.8Mg0.2-Fe2O3铝热体系,其在合金熔化前也发生了显著的固-固相反应,该反应的活化能比随后的液-固相反应降低了331.664 kJ.mol-1,这表明由 Al-Mg 合金组成的铝热剂应具有优异的点火性能。