LaBaCoFeO5+δ-Ce0.8Sm0.2O1.9复合阴极的电化学性能研究

采用固相反应法合成中温固体氧化物燃料电池的LaBaCoFeO5+δ阴极粉末,研究不同煅烧温度对晶体结构的影响.将等量的LaBaCoFeO5+δ和Ce0.8 Sm0.2 O1.9电解质粉末通过机械混合和煅烧制备成LaBaCoFeO5+δ-Ce0.8 Sm0.2 O1.9复合阴极粉末.研究了复合阴极粉末的化学相容性、粒度分布、热膨胀和电化学性能.结果表明,LaBaCoFeO5+δ固相反应的最佳温度为1200℃,LaBaCoFeO5+δ和Ce0.8 Sm0.2 O1.9之间没有发生明显的反应,复合阴极粉末的中位径D50为2.441μm.LaBaCoFeO5+δ-Ce0.8 Sm0.2 O1.9复合阴极比LaBaCoFeO5+δ阴极组成的单电池在800℃的极化电阻下降了约48.7％,而最大输出功率密度提高了约82.5％,表现出更好的电化学性能.     

固体氧化物燃料电池LnBaCo_2O_(5+δ)-La_(10)Si_6O_(27)复合阴极的制备

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,利用溶液浸渍法,制备了具有阴极与电解质一体化离子传导路径的LnBaCo2O5+δ-La10Si6O27(Ln=Gd,Sm,Nd)复合阴极。通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了阴极相结构、微观形貌。利用交流阻抗谱对电极的性能进行了研究。结果表明,SmBaCo2O5+δ-La10Si6O27复合阴极在空气中的界面极化电阻最小,700℃为0.518Ω.cm2。     

浸渍Gd0.2Ce0.8O1.9对固体氧化物燃料电池La0.8Sr0.2Co0.2Fe0.8O3-δ阴极铬中毒影响的研究

固体氧化物燃料电池连接体中存在铬元素,会对阴极材料产生毒化作用,严重影响了阴极的电化学性能.采用浸渍法制备了用于固体氧化物燃料电池的La0.8Sr0.2Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF)-Gd0.2Ce0.8O1.9(GDC)复合阴极,以电化学测试为基础,结合扫描电子显微镜、电感耦合等离子光谱、X射线光电子能谱等...     

固体氧化物燃料电池La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3–δ–Ce0.8Sm0.2O1.9纳米结构复合阴极的性能衰减行为

利用浸渍法制备了以La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3–δ)(LSCF)为催化相、Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)(SDC)为骨架的纳米结构复合阴极,并将LSCF–SDC复合阴极在600℃保温500 h,随后再用HCl腐蚀,研究了LSCF–SDC纳米结构复合阴极性能衰减的机理。结果表明:LSCF–SDC纳米结构复合阴极在600℃保温处理500 h后,阴极的极化电阻从0.21Ω·cm~(–2)增加到0.25Ω·cm~(–2),增加了19%,对其腐蚀处理后阴极极化电阻降为0.15Ω·cm~(–2),阴极催化活性的降低主要与氧在阴极表面的吸附与解离过程有关;阴极相组成和表观形貌没有明显的变化;保温处理后Sr~(2+)在阴极表面以SrO的形式富集。     

La2/3Sr1/3MnO3(La1.4Sr1.6Mn2O7)/Ce0.8Gd0.2O2-δ复合阴极的微观结构及热膨胀性能

采用固相反应法制备La2/3Sr1/3MnO3(LSMO3)粉体,用溶胶-凝胶法分别制备La1 4Sr1 6Mn2O7(LSMO7)和Ce0.8Gd0.2O2-δ(CGO)粉体.分别将LSMO3和LSMO7粉体与CGO粉体以1∶1的质量比均匀混合,在300MPa下冷等静压成型,并在1 500℃烧结2 h,制备了LSMO3/CGO和LSMO7/CGO复合阴极材料.研究了2种复合阴极材料的微观结构和热膨胀性能.结果表明:LSMO3/CGO与LSMO7/CGO烧结体在150～1 000℃温度范围内的平均线性热膨胀系数分别为1.52×10-5/K和1.53×10-5/K,与CGO固体电解质具有相近的热膨胀性能.烧结体断面形貌分析表明:LSMO3/CGO复合阴极具有与CGO相似的断面显微结构.     

电刷镀n-Al2O3/Ni-Co镀层组织与性能的研究

针对镀硬铬中污染环境和危害人体健康的六价铬,为实现清洁生产,改善生态环境,开展了电刷镀n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的研究。测试了纳米微粒的质量浓度对n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层表面形貌和硬度的影响;并对比了n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层和硬铬镀层的硬度、耐磨性能和抗高温氧化性能;利用XRD测定了n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的结构和晶粒尺寸。研究结果表明:纳米微粒的质量浓度为20 g/L时,镀层具有最优的表面形貌和硬度;室温条件下,n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的硬度和耐磨性能都明显优于硬铬镀层的;高温条件下,n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的抗高温氧化性能与硬铬镀层的相当。     

SmBaCo2O5+δ-Ce0.8Sm0.2O1.9复合阴极的热膨胀及电化学性能

采用甘氨酸-硝酸盐法(GNP)合成SmBaCo2O5+δ(SBCO)阴极材料和Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)电解质材料,制备不同比例的SBCO-SDC复合阴极,考察SDC含量对复合阴极的热膨胀、电导率和电化学性能的影响。结果表明,SBCO与SDC在1100℃混合煅烧未发生明显的化学反应,两者之间具有良好的化学相容性。SDC的加入可有效改善复合阴极的热膨胀性能,随着SDC含量的增加,SBCO-SDC复合阴极的热膨胀系数(TEC)逐渐减小,同时其电导率也逐渐下降。此外,SDC的加入导致SBCO-SDC复合阴极界面电阻(ASR)增加。当SDC含量为20%时,750℃测试的ASR为0.145Ω.cm2,500～800℃范围内电导率大于100 S.cm-1,满足IT-SOFC阴极材料的要求。     

Cr2O3含量对复合封接玻璃的性能影响

采用熔融冷却工艺添加Cr2O3到SB-331封接玻璃粉中制成了复合封接玻璃材料.利用XRD、DSC、润湿角测定仪、氦质谱检漏仪和高阻计等测试手段,研究了Cr2O3填料的含量对复合封接材料物相结构、热性能和封接性能的影响.结果表明:添加Cr2O3能够改变基础玻璃SB-331的非晶态结构,增强析晶倾向并提高热稳定性能,有效改善封接玻璃对铁合金的润湿性能和封接性能.Cr2O3的最佳加入量为25％,耐压性达到120 MPa以上.     

复合抗氧化剂对Al2O3-SiC-C砖性能的影响

以均化矾土、板状刚玉、碳化硅、石墨为主要原料,利用酚醛树脂作为结合剂,研究了复合抗氧化剂(硅粉、铝粉、碳化硼)的引入形式及加入量对Al2O3-SiC-C砖的性能影响.结果表明:添加复合抗氧化剂可提高Al2O3-SiC-C砖的高温抗折强度,随铝含量的增加,对提高高温抗折强度的提高越明显;抗氧化效果从强到弱依次为:添加碳化硼的复合抗氧化剂>复合铝硅抗氧化剂>金属铝>金属硅;在复合抗氧化剂中引入碳化硼能够有效的提高Al2O3-SiC-C砖的抗渣侵蚀性能及热震稳定性.     

中温固体氧化物燃料电池YBaCo2O5+δ阴极材料的改性研究

为了提高中温固体氧化物燃料电池层状钙钛矿氧化物YBaCo2O5+δ(YBC)阴极材料的电化学性,通过掺杂和包覆对其进行了改性研究.采用乙二胺四乙酸-柠檬酸络合法合成了YBC和YBa0.5Sr0.5Co2O5+δ(YBSC)氧化物粉体;采用溶液浸渍法制备了La2NiO4+δ(LN)包覆YBSC的复合阴极La2NiO4+δ...     

PET/Cu_2O纳米复合纤维的制备及性能

通过原位聚合法和共混法制备了系列不同含量氧化亚铜(Cu_2O)的PET/Cu_2O纳米复合树脂。采用红外光谱、扫描电子显微镜表征了Cu_2O的结构与尺寸,利用扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪、复丝强力仪等分别评价了纳米Cu_2O在复合纤维中的分散性以及复合纤维的热力学性能、结晶性能及力学性能。研究表明:相对于共混法复合纤维表面的纳米粒子团聚现象,原位聚合法制备的复合纤维的表面纳米Cu_2O分布均匀;原位聚合法制备的复合纤维的断裂强度比共混法提高了47%~72%。抗菌性测试发现:当纳米Cu_2O质量分数为0.2%时,复合纤维抗菌率可达到99.73%。     

球面石墨基镶嵌式碳纤维复合阴极制备工艺与实验研究

石墨基镶嵌式碳纤维复合阴极是一种可以提高高功率微波武器性能的新型阴极，研究了一种用于制备球面石墨镶嵌式碳纤维复合阴极的工艺，并对用这种工艺制得的阴极进行了试验研究。结果表明，其比不锈钢阴极的性能优秀，应用前景广泛。     

等离子喷涂制备TiC＋（A12O3／TiC）＋A12O3自愈合涂层

采用大气等离子喷涂方法在马氏体钢基体上制备TiC＋（Al2O3/TiC）＋Al2O3复合涂层。对涂层的抗热冲击性能、热氧化处理前后截面形貌及成分进行了分析,利用电化学方法测量涂层的耐腐蚀性能。结果表明,这种复合涂层在高温下具有良好的自愈合能力及抗热冲击性能,涂层样品在800、700、600℃和500℃下的抗热冲击次数分...     

TiN-Al2O3复合材料的导电性能

以微米TiN和α-Al2O3粉体为原料,采用无水乙醇为溶剂湿法球磨制备了TiN-Al2O3复合粉体,在氮气气氛中通过无压烧结得到TiN-Al2O3复合材料。研究了TiN含量对TiN-Al2O3复合材料导电性能的影响,实验结果表明:TiN-Al2O3复合材料的导电性能符合渗流理论,材料的电阻率取决于导电添加剂TiN的含量,TiN含量的增加能明显降低Al2O3复合材料的电阻率,在实验粒度配比下,其渗流阀值Vc为20.30%~22.13%。     

TiB2的分散行为对铝电解惰性阴极材料性能的影响

为了解TiB2对铝电解阴极材料性能的影响,在实验室通过热压烧结制备TiB2-C复合阴极材料,并对制备的阴极试样进行在线钠膨胀测试。结合XRD, SEM和TEM等微观分析手段,研究钠元素对阴极的渗透、TiB2-C复合阴极材料与基体之间的界面行为和TiC对阴极材料性能的影响。结果表明,在电解过程中,TiC通过溶解-析出方式提高了阴极材料石墨化度,改善了阴极材料的性能。在相同电流密度情况下,TiB2-C复合阴极材料能够有效降低阴极压降。通过在功能层与基体之间插入一层过渡层,改善了TiB2-C复合阴极材料与基体之间的黏合,能够有效减少钠元素对阴极的侵蚀。该研究对延长电解槽阴极的使用寿命以及降低铝电解的生产能耗具有理论指导意义。     

中温固体氧化物燃料电池SmBaCo_2O_（5＋δ）–Sm_（0.2）Ce_（0.8）O_（1.9）复合阴极材料的电化学性能

采用柠檬酸–硝酸盐自蔓延燃烧法分别合成了双钙钛矿结构的SmBaCo2O5＋δ（SBCO）阴极粉体和萤石型Sm0.2Ce0.8O1.9（SDC）电解质粉体,按3：2的质量比混合上述粉体研磨后得到复合阴极。利用X射线衍射仪研究化学相容性,直流四端子法测量电导率,热膨胀仪测量热膨胀系数;构建阳极支撑型单电池（Ni-SDC｜SDC｜SBCO-SDC）并进行了性能测试,用扫描电子显微镜观察电池的断面微结构,交流阻抗谱记录界面极化。结果表明：SBCO与SDC在1 000℃无相互作用;450～800℃,复合阴极的电导率在369～234 S/cm之间;SDC的加入降低了复合阴极的热膨胀系数;单电池具有理想的微观结构,阳极｜电解质｜阴极各界面彼此接触良好,650℃时极化电阻仅为0.031.cm2;以H2为燃料气（含体积分数3%水蒸气）,空气为氧化剂,650℃时电池的开路电压为0.77 V,输出功率最大值为640 mW/cm2。预示着SBCO-SDC是中温固体氧化物燃料电池有潜力的阴极材料。     

微乳—沉淀法制备纳米尖晶石型MgFe2O4及表征

首先对油包水（W／O)型微乳液进行了制备研究,探明了一定条件下W／O型微乳液中的最大增溶水量。进而利用W／O型微乳液作为“微反应器”并用沉淀法制备Mg(OH)2-Fe(OH)3复合氢氧化物,最后将此复合氢氧化物进行高温固相反应、晶化制得了纳米尖晶石型MgFe2O4。通过XRD、TEM及颜色测量,对纳米MgFe2O4进行了表征,探讨了纳米粒子的量子尺寸效应。     

B2O3-La2O3-Ta2O5-ZrO2系统中新型ZLaF4玻璃的研制

研究了B2O3含量为20%(质量分数)时B2O3-La2O3-Ta2O5-ZrO2和B2O3-La2O3-Nb2O5-ZrO2系统的玻璃形成区域.在此基础上,逐一添加各种改善析晶性能的氧化物,研制出一种高折射率低色散的ZLaF4光学玻璃,并对其熔炼工艺、析晶性能作了一定的探讨,对一些性能进行了测试.     

YBaCo_2O_(5+δ)阴极材料的微观结构和热膨胀及电性能(英文)

研究了层状钙钛矿钴氧化物YBaCo2O5+δ阴极材料的微观结构和热膨胀及电性能.结果表明:YBaCo2O5+δ极材料具有与Ce0.8Gd0.2O2-δ固体电解质相匹配的热膨胀性能,显示出良好的化学和结构稳定性.YBaCo2O5+δ在高温下表现为金属导电特性,100~800℃温度范围内的电导率σ=153~35 S/cm.通过扫描电子显微镜和电子能谱手段,研究了YBaCo2O5+δ/Ce0.8Gd0.2O2-δ复合阴极中离子-电子混合导电相的微观结构.     

固体氧化物燃料电池阴极材料La1.2Sr0.8Co0.8Ni0.2O4+δ的研究

以聚丙烯酸、柠檬酸和尿素三种复合配体作为络合剂,采用溶胶凝胶法制备成La1.2Sr0.8Co0.8Ni0.2O4+δ前驱物,经800℃煅烧获得阴极粉体。利用丝网印刷法将LSCN和GDC制备成复合阴极。利用XRD、TEM、ED、SEM、压汞仪和电化学工作等分别对LSCN粉体的物相、结构和电极的形貌、孔结构和电性能等进行了表征。研究结果表明,800℃煅烧获得了颗粒尺寸约为80nm、正交晶型结构的La1.2Sr0.8Co0.8Ni0.2O4+δ阴极粉体,单电池以含水蒸气的H2为燃料在750℃得到了稳定的电性能。