添加Li_2O对YSZ电解质性能影响

8%（摩尔分数,下同）Y2O3稳定的ZrO2（8YSZ）是固体氧化物燃料电池（SOFC）中最常用的电解质材料,本文研究了在8YSZ基体中加入n%Li2O（n=0,0.25,0.50,1.00,1.50,1.70,2.00,2.50,3.00）后（记为n%Li2OYSZ）对其晶相结构、晶格常数、烧结性能、微观形貌、电导率及其作为SOFC电解质性能的影响。结果表明,Li2O中的Li＋可以固溶到YSZ的晶格内使其晶格常数减小;Li2O的加入量n〈1.70时,瓷体在烧结过程中不会发生相变。加入少量的Li2O（n=0.25,0.50）可以提高YSZ的致密度和电导率,0.25%Li2OYSZ和0.50%Li2OYSZ样品800℃的电导率分别高达0.030 2 S/cm和0.027 6 S/cm,分别是纯YSZ的1.35和1.24倍;当Li2O含量n≥1.00时,相同条件下烧结体致密度随Li2O加入量的增大而逐渐减小;当n≥1.70时,样品在烧结过程中虽然出现相变,但在高于1400℃可以烧结致密,并得到纯立方相YSZ。将1250℃烧结制得的0.25%Li2OYSZ和0.50%Li2OYSZ作为SOFC电解质的单电池,800℃时的开路电压高于1.0V,说明YSZ中没有出现电子电导,具有比纯YSZ为电解质的单电池更高的性能输出,表现出了良好的应用前景。     

NiO/YSZ浆料凝胶固化、干燥、排胶及烧结工艺研究

采用凝胶注模工艺制备固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极材料NiO/YSZ是目前的研究热点之一.本文主要研究了凝胶注模工艺中引发剂和催化剂的加入量对凝胶固化时间的影响,干燥温度对坯体失重的影响,固相含量、造孔剂的种类及用量对瓷体收缩率的影响,并对还原后瓷体的电性能进行了表征.采用SEM、EDS方法分析表征样品.实验结果表明:在实验选定的100 mL浆料中,浓度为5wt%引发剂的加入量为2.0 mL,浓度为0.5vol%催化剂的加入体积量为1.0 mL,凝胶时间可以控制在20 min以内.NiO/YSZ阳极材料最佳干燥温度是25 ℃,固相含量为45vol%、采用15wt%石墨作为造孔剂,在1350 ℃烧成的NiO/YSZ阳极与固体电解质YSZ收缩率相匹配,氢气还原后NiO/YSZ阳极在600～800 ℃电导率达到800 S/cm,符合SOFC阳极材料电导率的要求.     

轧膜成型法制备SOFC支撑电极工艺研究

结合生产实际介绍了轧膜成型工艺制备电极支撑固体氧化物燃料电池中支撑电极的工艺过程.用此方法制备了厚度为0.8 min的NiO/YSZ阳极坯片和LSM/YSZ阴极坯片,对所得坯片进行预烧结处理,然后在其上面成型电解质薄层.添加20%(质量分数,下同)起孔剂时电极与YSZ电解质的线性收缩率最接近,共烧结容易得到平整的电极支撑半电池.复合阴极的电导性能随孔隙率的增加而下降.使用该方法制各的电极材料从微观结构、机械性能和电性能上都满足SOFC(Solid Oxide Fuel Cells)对电极材料的要求.     

PP/CNT复合材料制备及表征研究进展

碳纳米管（CNT）在聚丙烯（PP）中的分散及其与PP基体的界面结合是制备PP／CNT复合材料的关键问题，可采用机械剪切、超声处理和表面功能化等方法来解决。CNT的加入使PP的力学、电学、结晶、阻燃和耐热等性能都有不同程度的改善和提高。综述了近年来国内外PP／CNT复合材料的制备及表征研究进展。     

模板法制备介孔VN纳米电极材料及其电容性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂, 通过高温氨解还原V₂O₅前驱体制得了具有丰富介孔的VN纳米材料, 采用XRD与TEM分析观察样品的结构和形貌, 用N2吸附测试样品的比表面积和孔径分布. XRD分析表明, 介孔VN纳米材料属于立方晶系的晶体结构. TEM和N₂吸附测试结果表明, VN纳米材料的颗粒粒径大约为10 nm, 比表面积为88 m²/g, 有比较丰富的2~6 nm的介孔. 在1 mol/L KOH电解液中进行循环伏安和恒流充放电测试研究其电容性能, 结果显示, VN电极同时具有双电层电容性能和氧化–还原反应的准电容性能, 1 mV/s的扫描速率下能获得517 F/g的比电容; 当扫描速率增大到10 mV/s时, 其比电容仍有275 F/g.     

纳米粉体制备8YSZ电解质工艺性能研究

实验研究了纳米粉体制备8YSZ电解质的固相烧结过程。根据阿基米德原理测瓷体密度；通过测定烧结前后瓷片尺寸，求出烧结线收缩；采用四端电极法测瓷体的电导率；使用扫描电子显微镜(SEM)观测样品微观形貌，并探讨了YSZ纳米粉体烧结的动力学过程。由于纳米颗粒尺寸较细、粒度分布均匀、无硬团聚和很好的球形度，使得烧结温度大幅度降低。实验表明，最佳烧结温度为1450℃，此时材料致密，相对密度在97％以上；气孔含量少、晶粒均匀，电导率高，1000℃时为0．162Ω^-1cm^-1，是理想的高温电解质材料。     

凝胶注模成型工艺研究进展

凝胶注模成型是一种先进的陶瓷成型方法,为高性能复杂形状陶瓷的制备提供了有效的技术途径。本文对陶瓷凝胶注模成型的工艺及原理进行了简单的介绍,综述了目前凝胶注模成型的研究现状、存在的问题和应用情况并展望了发展趋势。     

固体氧化物燃料电池高温封接材料的研究

综述了燃料电池的特点、原理和分类,介绍了固体氧化物燃料电池对封接材料的要求.自行设定了玻璃陶瓷封接材料配方和封接结构,通过封接实验和性能测试,对封接材料作出了评价.在室温到900℃范围内,CaO-MgO-SiO2系列的热膨胀系数约为12×10-6/K.当用于单电池密封时,在600～1000℃工作温度下,经8次循环工作,开路电压稳定在1.0～1.2V.     

稻壳SiC晶须生长工艺和机理研究

在以稻壳为原料，氧化物类作催化剂反应生成ＳｉＣ晶须的过程中，催化剂的主要作用是形成液相，晶须生长方式以ＶＬＳ为主，同时料内有少量ＶＳ方式生长的晶须，料表面有少量ＣＶＤ方式生长的晶须。     

拜耳法赤泥催化煤焦-O_2/CO_2反应

提出以拜耳法赤泥为催化剂催化煤焦-O2/CO2反应,对实现赤泥的综合利用以及提高煤焦-O2/CO2的反应具有重要的意义。利用热重分析仪对拜耳法赤泥催化煤焦-O2/CO2的反应的失重过程、反应特征温度及反应特征指数及反应动力学进行了研究。