固体氧化物燃料电池Ce0.8Mo0.2O2+δ阴极阻挡层研究

采用Pechini方法分别合成Ce0.8Mo0.2O2+δ(CMO)和Ce0.8Gd0.2O2-δ(CGO)两种阴极阻挡层粉体,并通过X射线衍射光谱法(XRD)等手段对粉体进行表征,结果表明CMO粉体主晶相呈萤石型结构,粉体中还含有Ce8Mo12O49杂质.将CMO和CGO分别应用于3％(摩尔分数)Y2O3稳定氧化锆(3YSZ)电解质支撑单电池的阴极阻挡层,进行了单电池的电化学性能测试,基于CMO阻挡层单电池的性能远低于基于CGO阻挡层单电池的性能,电化学阻抗谱表明电池呈现高的欧姆阻抗.显微结构分析发现,3YSZ/CGO之间的元素扩散仅在界面发生,而3YSZ/CMO之间的元素扩散主要是Mo扩散至3YSZ层形成固溶体,CMO和CGO未能有效阻挡Sr的扩散.     

Al,Bi元素对合成LSCF的影响

将La(NO3)3、Sr(NO3)2、Fe(NO3)3和Co(NO3)2按照La0.8Sr0.2Co0.8Fe0.8O3(LSCF)摩尔比配置硝酸盐混合溶液,并在其中添加Al、Bi硝酸盐,用差示扫描量热法(DSC)、热重-差热分析法(TG-DTA)和X射线衍射光谱法(XRD)结合研究Al,Bi两种元素的添加对在锶掺杂的锰酸镧-氧化钇稳定的氧化锆(LSM-YSZ)阴极现场低温合成LSCF的影响。DSC、TG-DTA的研究结果表明,Al、Bi两种元素的加入,改变了LSCF前驱物的熔融状态和均匀性。XRD的研究结果表明,未添加和添加Al的样品,需要在800℃以上出现明显的LSCF钙钛矿结构特征峰,添加Bi的LSCF样品在650℃有明显的LSCF特征峰,Bi对LSCF钙钛矿结构形成有促进作用。添加Bi的LSCF样品有La稳定的Bi2O3和Sr稳定的Bi2O3峰。     

Ce_(0.8)M_(0.2)O_(2-δ)(M=Co,Fe,Mn)用于天然气中温SOFCs阳极的研究

采用溶胶-凝胶法合成了过渡金属掺杂的CeO2新型中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)阳极材料Ce0.8M0.2O2-δ(M=Co,Fe,Mn)(20 CDC、20 FDC、20 MDC).采用共压-共烧结法制备了以NiO-20 CDC、NiO-20 FDC、NiO-20 MDC复合阳极为支撑、以Ce0.8Gd0.2O2-δ(GDC)为电解质、以La0.8Sr0.2Co0.8Fe0.2O3-δ(LSCF)-GDC为复合阴极的单电池.利用XRD、SEM等方法对阳极材料进行了物相结构和微观形貌分析.在400～700℃范围内,以湿天然气(3%H2O)为燃料气、氧气为氧化气测试比较了三种电池的放电性能.结果表明:所制的20 CDC、20 FDC、20MDC粉体均为萤石型结构;在制备的电池中,(50%)NiO-20 CDC阳极材料具有良好的孔道结构,且具有最佳的电化学性能,在650℃时其最大电流密度为148.84 mA/cm2,最大比功率为30.91 mW/cm2.     

升温速率对LSCF相纯度的影响

LSCF(La1-xSrxCo1-yFe1O3-δ作为一种离子一电子混合导体,具有良好的催化活性,较低的极化阻力和低廉的材料成本,这使其成为中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)中比较常用的阴极材料,其中以组成为La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF-6428)的LSCF最为常见.采用络合燃烧法,以柠檬酸作为络合剂和燃料,在700℃下成功制备出了LSCF-6428阴极粉体,通过提高前驱体煅烧过程中的升温速率,使得合成出来的粉体具有纯立方钙钛矿结构,避免了Sr2FeO4杂相的生成.     

复合阳极NiO-SDC+LSGM的性能研究

采用共压-共烧结法分别制备了以50%(质量分数)NiO-(50-x)%(质量分数)Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC) x%(质量分数)La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-a(LSGM)(x=0、10、20、30、40)为阳极支撑,LSGM为电解质、La0.9Sr0.1Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF) Ce0.8Gd0.2O2-δ(GDC)为复合阴极的单电池片;用扫描电子显微镜(SEM)观察了电池片的微观结构;用X射线衍射(XRD)法分析了阳极材料于1250℃条件下烧结4h后的晶相结构;在350～600℃之间,以50℃为间隔,以干天然气为燃料气、氧气为氧化气测试了其电化学性能。结果表明:单电池阳极材料具有良好的孔道结构;在测试条件下,五种不同阳极组成的单电池中50%(质量分数)NiO-30%(质量分数)SDC 20%(质量分数)LSGM阳极支撑的单电池具有最佳的电化学性能,对天然气有更好的催化效果,在常压和600℃条件下其最大电流密度为229.32mA/cm2,最大比功率为45.86mW/cm2。     

电化学阻抗谱法研究低温成型LSCF-YSZ电极

通过渗透La0.8Sr0.2Co0.8Fe0.2O3(LSCF)组成的前趋硝酸盐溶液到多孔的YSZ基体中,以LSCF质量分数10%的硝酸铋作为LSCF合成的助剂,700℃热分解后得到LSCF(Bi)-YSZ电极.用电化学阻抗谱方法研究了电极的阻抗特性和阻抗随氧分压改变的关系,阻抗谱的等效电路拟合结果表明,LSCF-YSZ电极的高频阻抗是电极非欧姆阻抗的主要部分,和中频阻抗一起受氧分压改变的影响;低频阻抗随氧分压增加变化很小,但是随加热时间的延长增加迅速.     

天然气燃料电池中双层阳极Ni-SDC的性能

采用干压方法制备双层阳极支撑的以BCY20(BaCe0.8Y0.2O3-δ)为电解质的固体氧化物燃料电池.双层阳极的质量分数分别为60% NiO 40% SDC(Ce0.7Sm0.2O2-δ)和30% NiO 70% SDC.阴极采用质量分数分别为85% LSCF(La0.9Sr0.1Co0.2Fe0.8O3-δ) 15% GDC(Ce0.8Gd0.2O2-δ)复合阴极.在400～600 ℃的范围内,用天然气为燃料气,氧气为氧化气,50℃为间隔,测试并比较了该电池与单层阳极支撑电池(阳极质量分数为50% NiO 50% SDC、阴极为85%LSCF 15% GDC复合阴极、电解质为BCY20)的性能.用扫描电镜(SEM)分别分析单电池阳极、阴极及电解质的型貌.实验表明:电池具有良好的微结构,在测试条件下双层阳极支撑电池具有更优的性能.600 ℃测得电池最大比功率为55 mW/cm2,电流密度为253 mA/cm2.     

EIS测定Ce0.8Gd0.2O1.9电导率的等效电路分析

测量了采用柠檬酸-硝酸盐燃烧合成制备的固体氧化物燃料电池电解质Ce0.8Gd0.2O1.9(CGO)的电化学阻抗谱(EIS),结果表明,阻抗谱与测试温度有关。提出了阻抗谱的等效电路,并对不同测试温度下CGO的阻抗谱进行了分析。CGO的电导率ln(бT)与1/T近似呈线性关系。800℃时CGO电解质的氧离子电导率为0.044S·m-1。     

La_2Ni_(0.8)Fe_(0.2)O_(4+δ)-La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)复合阴极的性能研究

研究了La_2Ni_(0.8)Fe_(0.2)O_(4+δ)(LNF-02)-La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)(LS CF)复合阴极材料(LNF-02-x LS CF,10≤x≤40)的电性能、电化学性能、热膨胀性能。研究结果表明,LNF-02、LSCF、SDC之间的化学相容性良好。LNF-02-x LSCF复合阴极材料的电导率在600~800℃范围内均高于100 S/cm,且随着LSCF复合量的增加而逐渐升高。1 000℃煅烧制备的复合阴极与SDC电解质接触良好,表现出最低的极化电阻。LSCF的最佳复合量为20%(x=20),此时LNF-02-20LSCF的热膨胀系数为14.36×10~(-6) K~(-1)。1 000℃煅烧制备的LNF-02-20LSCF复合阴极在750℃测试的界面极化电阻为0.68Ω·cm~2。结果显示,LNF-02-20LS CF复合阴极材料有望成为新型IT-S OFC阴极材料。     

重力沉降法结合共烧结法制备YSZ薄膜

采用重力沉降法和共烧结法相结合,在NiO-YSZ(氧化钇稳定氧化锆)阳极基底上制备YSZ固体电解质薄膜,在1 400℃下共烧结后,得到厚度为20 μm的YSZ薄膜.利用XRD和SEM对薄膜的相结构、形貌等进行表征.以La0.4Sr0.6Co0.2Fe0.8O3(LSCF)为阴极制成单电池,对其性能及阻抗谱进行测试.在620℃时,得到单电池的最大开路电压为0.98 V;850℃时的电流密度接近1 A/cm2,最大功率密度为180 mW/cm2.     

浅议蓄电池选购、验收、使用和维护

本文从蓄电池的选购、验收、使用和维护的角度对提高蓄电池系统安全进行探讨。     

谐波及其危害与治理

从谐波的基本概念开始,阐述了谐波基本指标,谐波的危害、谐波的限制措施、谐波测量以及谐波治理等方面的知识并作了具体的分析。     

现代电力与FACTS＆DFACTS技术

现代社会正在进入以信息技术为先导的知识经济时代,要求作为信息基础的电力供应具有高可靠性和高动态品质。文章对现代的电能质量问题及其危害性进行了分析。在介绍国内电能质量控制技术研究发展现状的同时着重指出柔性交流输电（flexible AC transmission system,FACTS）及配电系统柔性交流输电（distribution flexible AC transmission system,DFACTS）技术是提高现代电图供应可靠性和动态品质的重要途径。文中还根据我国电力供求两方面的现状指出改善电能质量是一项系统工程并具有迫切性。     

德、法两国报刊、图书出版业考察有感

阐述了德、法两国报刊、图书出版业的发展趋势和概况,通过对欧洲书展和法、中文化交流活动的介绍,分析了德、法两国报刊、图书出版业的特点。结合宁夏的实际情况,借鉴国外先进经验,提出了本地区电力行业科技期刊的发展模式及思考。     

SF6断路器巡视维护及常见故障原因分析与处理

SF6断路器是电力系统中的一个重要设备。在110kV及以上电压等级中,最常用的开断电器是SF6断路器。介绍了其特点,总结了正常巡视检查定期维护的方法,分析了产生故障的原因,并提出了在出现常见故障时采取的措施,为电网运行管理部门预防该类事故提供参考,从而确保安全优质持续供电。     

阻尼、调谐或滤波等电抗器的标准和应用及电抗器IEC新标准草案

对《电抗器》JB标准与IEC、GB标准之间内容关系不明确之处进行了讨论,介绍了IEC标准中阻尼电抗器、调谐电抗器与串联电抗器三者的概念、标准和应用,同时对新标准IEC60076-6《电抗器》的草案进行了简要介绍。     

控制和仪表电缆的选型及应用

阐述了控制和仪表电缆的主要功能,并就近年来控制电缆的选择和使用中出现的一些新问题加以研讨,介绍了控制电缆的主要系列产品,以及不同运行电压下控制电缆的选用。     

变电站与典型用户谐波分析和抑制软件的开发应用

分析了供用电系统中变电站谐波抑制及无功补偿的特点,总结了化工类、冶金类和计算机类用户等谐波源负荷谐波发生特点及补偿治理方案,在此基础上开发了谐波问题分析与抑制的仿真软件。采用所开发的软件,可仿真计算变电站第三绕组安装滤波器滤除中压侧谐波的滤波效益、补偿效果,进行滤波前后谐波电流、母线电压和电容器组谐波放大问题分析,校验电容器安全运行状况;也可仿真计算化工类、冶金类及计算机类用户谐波发生量及计算其所需补偿无功功率,进而设计出典型的补偿滤波方案。测试结果表明,该软件计算准确,运行稳定,使用方便。     

破碎机和磨碎机控制与保护的PLC设计与应用

介绍了PLC在破碎机、磨碎机控制与保护中的应用 ,简化了硬件结构并完善了保护系统 ,从而大大降低了设备故障率。该设计已得到成功应用 ,稳定可靠 ,效益显著。