电化学阻抗技术在固体氧化物燃料电池中的应用

固体氧化物燃料电池（SOFC）在高温条件下长时间运行会发生性能衰减,表现为电池电压下降,阻抗增加,故通过研究电池阻抗变化规律可以分析电池性能衰减原因。作为一种无损在线检测技术—电化学阻抗谱技术(EIS)可分析各衰减因素对单电池阻抗增长的影响规律,如材料结构的退化、毒化等衰减因素导致的电池片欧姆阻抗或极化阻抗的增长。结合弛豫时间分布法（DRT）和等效电路（ECM）拟合等方式,可进一步确定导致电池性能衰减的部件和各衰减因素对电池总阻抗增加的占比率。详细论述了电化学阻抗分析技术在阳极支撑Ni-8YSZ/8YSZ/GDC/LSCF电池片衰减机制中的应用,同时针对其具体失效原因给出有效的解决方案,对制备高性能、低衰减单电池具有重要意义。     

CSTR系统制备高性能Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2及电化学性能研究

采用共沉淀法在CSTR(连续搅拌反应器系统)工艺体系中批量合成出镍钴锰三元氢氧化物前驱体Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2 (622),掺入适量的Li2CO3高温焙烧后得到锂离子二次电池正极材料Li[Ni0.6Co0.2Mn0.2]O2。使用扫描电子显微镜(SEM)观察样品形貌,X射线衍射仪(XRD)及透射电子显微镜(TEM)分析合成样品的具体结构,充放电循环测试系统测试其电化学性能。SEM测试表明产物为二次粒子团聚而成类球形颗粒;XRD及TEM结果表明合成的样品具有典型的层状α-NaFeO2结构。在电压范围为2.8 V-4.3 V,0.2 C倍率条件下,首次充放电容量分别为206 mAh g-1 和176 mAh g-1,100次循环后容量保持率达到85%。     

AISI 430不锈钢表面Co-Ni合金脉冲电沉积的过程

改善固体氧化物燃料电池金属连接体用AISI 430不锈钢的抗氧化性能尤为重要。采用酸性镀液脉冲电镀的方法,在AISI 430不锈钢表面制备出微纳米结构的Co-Ni合金镀层,研究了脉冲电镀工艺及镀层的生长机制。用XRD对微纳米结构镀层的物相进行分析,用SEM观察了不同电镀工艺条件下镀层的形貌。结果表明:在Co-Ni合金共沉积形成过程中,Co2+,Ni2+在阴极发生异常共沉积,形成了Co/Ni异质形核;随着晶体的长大,部分晶体优先快速长大,形成较大的晶粒,大小晶粒混合布满整个表面,主要通过阶梯方式生长形成了Co-Ni合金。     

CSTR系统制备高性能Ni_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)(OH)_2及电化学性能

采用共沉淀法在连续搅拌反应器系统(CSTR)工艺体系中批量合成出镍钴锰三元氢氧化物前驱体Ni_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)(OH)_2(622),掺加适量的Li_2CO_3高温焙烧后得到锂离子二次电池正极材料Li[Ni_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)]O_2。使用扫描电子显微镜(SEM)观察样品形貌,X射线衍射仪(XRD)及透射电子显微镜(TEM)分析合成样品的具体结构,利用充放电循环测试系统测试其电化学性能。结果表明,产物为二次粒子团聚而成近似球形颗粒;合成的样品具有典型的层状α-NaFeO_2结构。在电压范围为2.8～4.3 V,1 C倍率条件下,首次充放电容量分别为206和176 mAh·g~(-1),100次循环后库伦效率达到了85%。