SOFC连接材料掺杂铬酸镧粉体的合成

采用EDTA螯合剂,柠檬酸-乙二醇复合络合剂,用低温燃烧法制备了掺杂铬酸镧粉体。通过TG-DTA、XRD、SEM和TEM等检测手段对前驱体的热性能、粉体的物相和形貌进行了分析。结果表明：当EDTA的pH值为6.5-7.0时,与Ca、Sr离子单独螯合,经800℃煅烧得到La0.8Ca0.1Sr0.1CrO3高活性粉体。     

水热法合成阴极粉体LaxSr1-xMnO3的研究

采用水热法合成了一系列不同化学计量配比的LaxSr1-xMnO3阴极粉体,并用XRD、SEM和电化学工作站分析设备等对粉体的晶体结构和微观形貌进行分析和表征。结果表明,当矿化剂KOH浓度为4-6mol/L,反应时间为50小时,温度为260-270℃时,能获得粒度均一具有典型钙钛矿结构的LaxSr1-xMnO3阴极粉体。     

SUS430合金连接体La0.8Sr0.2MnO3涂层的制备及微观结构分析

通过对干凝胶粉体的DTA和TG分析探索了La0.8Sr0.2MnO3(LSM)涂层的烧成制度,并采用溶胶-凝胶提拉法制备了SUS430合金LSM涂层.对SUS430/LSM试样进行了X-ray物相分析,确定了样品中的主要物相;通过Rietveld拟合确定了LSM涂层的精细晶体结构;对LSM涂层的XRD峰形宽化进行了分析,计算得到涂层球形晶粒民族尺寸,分析了涂层内部微观应力状况以及微观应力存在的可能原因.     

明胶网络凝胶法制备纳米镍锌铁氧体粉体

pH值对明胶网络凝胶法制备镍锌铁氧体纳米粉体具有决定性的作用,最佳pH值范围为9至11.加入添加剂可在较低的煅烧温度下使杂相消失并得到单相镍锌铁氧体产物.当明胶的用量由5%上升至20%(质量分数,下同)时,经700 ℃煅烧2 h后,产物晶粒由46 nm减少至10 nm,可通过改变明胶浓度的方法调控镍锌铁氧体的晶粒.镍锌铁氧体的比饱和磁化强度和矫顽力分别随粉体晶粒尺寸的增加呈先下降后上升的趋势.     

Ru-Ni-YSZ多维阳极在直接乙醇SOFC的应用研究

采用浸渍-自置换法,以Ru Cl3为添加剂,丙酮为表面活性剂,在阳极支撑SOFC的Ni-YSZ阳极上表面制备纳米Ru功能层,并制备Ru-Ni-YSZ||YSZ||Pd-Ag单电池。通过SEM,TEM,XRD对电极进行表征,发现Ru在Ni-YSZ阳极表面以及内部可以形成多维纳米花状催化层。通过测试不同沉积量和不同温度下纳米Ru层对单电池的电性能的影响。在750℃时,以乙醇为燃料,Ru沉积量为0.6%(质量分数)的燃料达到最高264 m W/cm~2。当Ru沉积量为0.4%时,燃料电池在700,750,800℃时,最大功率分别达到200、261和316 m W/cm2。在开路电压条件下,电池运行15h,没有出现下降和积碳现象。     

IT-SOFC阳极制备中催化剂NiO化学浸渍法的研究

在中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)阳极的制备中,采用氨水、饱和硝酸镍溶液为原料,利用化学浸渍法引入催化剂NiO制备阳极;利用本实验室制备好的致密薄膜YSZ-多孔YSZ烧结复合体在氨水中浸渍,然后放入饱和硝酸镍中负压浸渍使得两种溶液在多孔YSZ的微孔中进行反应.计算结果表明:该法一次浸渍可增重NiO 17.2％(质量分数),是普通浸渍法(用致密薄膜YSZ-多孔YSZ烧结复合体在硝酸镍溶液中浸渍,包括常压浸渍与负压浸渍)一次浸渍增重量的3倍左右.采用场发射扫瞄电子显微镜观察多孔YSZ阳极的断面,比较了普通浸渍法和化学浸渍法催化剂NiO的一次浸渍量;对比了化学浸渍和(通常使用的)直接混合引进催化剂NiO所制备的阳极中NiO颗粒的形态.研究结果表明:采用化学浸渍法引入NiO制备阳极较普通浸渍法简化了工艺且大大缩短了制备周期.利用该法制备的单电池,其电性能明显高于利用直接混合引入催化剂NiO制备阳极的单电池.700℃,H2为燃料,空气为氧化剂,前者的最大输出功率密度达0.83W/cm2,后者的最大输出功率密度仅为0.43W/cm2.     

载银氧化锆纳米晶陶瓷微滤膜抗菌研究

用约为20nm的四方相ZrO2纳米晶对陶瓷微滤膜进行通体修饰后,其平均孔径由3.20μm缩小为3.15μm。将广谱无机抗菌剂之一的银系附着在陶瓷微滤膜表面的ZrO2纳米晶涂层,银以岛状纳米晶沉积附着在四方相ZrO2上,含银纳米晶粒尺寸大小不一。以Ag进行掺杂改性后,改性粉体的润湿性变得更好,其中以Ag掺杂量为0.5mol%时,改性粉体的润湿性能为最好。以金黄色葡萄球菌为实验对象,研究了载银陶瓷微滤膜对金黄色葡萄球菌的杀伤效应,并初步探讨了对细胞的作用机理。     

PMMA含量对水系流延IT-SOFC性能的影响

通过向阳极添加单一分散性的球形造孔剂PMMA改善阳极的微观结构,研究不同含量的PMMA对阳极的孔隙率、显微结构、电性能的影响。文中分别制备了造孔剂(PMMA)含量分别为6wt.%、8wt.%、10wt.%和12wt.%四种阳极材料的单电池,通过测试阳极还原前的开口气孔率分别为17vol.%,22.4vol.%,30.6vol.%和42.1vol.%;单电池的最大功率密度分别为0.66W/cm2、0.78W/cm2、1.15W/cm2和1.01W/cm2;极化电阻分别为1.12Ω.cm2、1.03Ω.cm2、0.88Ω.cm2和1.02Ω.cm2。实验结果表明:以单一分散性的球形PMMA为SOFC阳极材料的造孔剂,其最佳添加量为10wt.%,所制备的单电池可以获得最佳的电化学性能,即以3%H2O+H2为燃料气,750℃下,单电池的开路电压(OCV)为1.01V,最大功率密度为1.15W/cm2,极化电阻为0.88Ω.cm2。