钙钛矿型固体氧化物燃料电池阴极材料

固体氧化物燃料电池(SOFC_s)作为一种高效、洁净的化学电源已经受到各国的重视。钙钛矿型复合氧化物由于其较高的混合导电性和较好的催化活性而被越来越广泛地应用于SOFCs的阴极材料中。对钙钛矿型中低温固体氧化物燃料电池阴极材料的最新研究进展进行了较为全面的综述,从阴极的设计要求出发,着重比较了A_(1-x)Sr_xCoO_3(A=La,Sm,Dy等稀土元素)系列、A_(1-x)Sr_xCo_(1-y)FeyO_(3-δ)、SrSc_xCo_(1-x)O_(3-δ)系列和双钙钛矿系列阴极材料的稳定性、电导率以及电催化活性,指出了其不足,并对其应用前景进行了展望。     

掺入Al_2O_3对固体氧化物电解质材料YSZ性能影响的研究

在立方相的钇稳定化氧化锆 [(ZrO2 ) 0 .92 (Y2 O3) 0 .0 8](YSZ)中 ,掺入少许不同量的Al2 O3,研究其对基体材料YSZ的烧结性能、机械强度和导电性能的影响 ,并对其机理进行了分析。实验结果表明 ,掺入Al2 O3能够明显降低电解质烧结温度 ,改善烧结性能。在 130 0℃烧结 1h后 ,少量掺杂Al2 O3的样品晶粒尺寸明显比纯YSZ样品的小 ;从阻抗谱图上可以看出 ,随着Al2 O3含量的增加 ,晶界电阻不断减小 ,在掺杂比例为 4 % (质量分数 )时 ,达到最小点。而后随着Al2 O3含量的增加 ,晶界电阻又呈上升趋势。用纯YSZ和掺 4 % (质量分数 )Al2 O3的材料制成SOFC ,得到伏安特性曲线 ,结果表明 ,掺 4 % (质量分数 )Al2 O3的性能比YSZ好。     

用柠檬酸-硝酸盐合成La0.8Sr0.2Ga0.85Mg0.15O3-δ及其性能

用柠檬酸-硝酸盐水系溶液为前驱体合成了具有钙钛矿结构的中温电解质La_(0.8)Sr_(0.2)Ga_(0.85)Mg_(0.15)O_(3-s-δ)(LSGM)。用DTA-TGA和X射线衍射仪分析了LSGM材料中钙钛矿相的形成过程,用热膨胀仪和交流复阻抗谱研究了样品的烧结、热膨胀和电学性能。研究结果表明:用柠檬酸-硝酸盐溶液制备LSGM所得到的非晶产物在800℃时开始形成钙钛矿相,1400℃烧结6 h已经完全转变成稳定钙钛矿相,LSGM样品在1450℃烧结6 h,相对密度已经达到98％。1450℃烧结6 h的LSGM样品阻抗谱研究表明:与固相法制备的LSGM相比,用柠檬酸-硝酸盐溶液合成的LSGM晶界电阻和杂相电阻都很小,不影响样品的电导。表明用湿化学法合成LSGM有利于提高纯度,改善导电性能。850℃时样品的电导率为6.0×10~(-2)S/cm,900℃时单电池的最大输出功率密度为12.2 mW/cm~2,短路电流密度达刭55.2 mA/cm~2。     

掺入Al2O3对固体氧化物电解质材料YSZ性能影响的研究

在立方相的钇稳定化氧化锆〖（ＺｒＯ２）０．９２（Ｙ２Ｏ３）０．０８〗（ＹＳＺ）中,掺入少许不同量的Ｚｌ２Ｏ３,研究其对基体材料ＹＳＺ的烧结性能、机械强度和导电性能的影响,并对其机理进行了分析。实验结果表明,掺入Ａｌ２Ｏ３能够明显降低电解质烧结温度,改善烧结性能。在１３００℃烧结１ｈ后,少量掺杂Ａｌ２Ｏ３的样品晶粒尺寸明显比纯ＹＳＺ样品的小;从阻抗谱图上可以看出,随着Ａｌ２Ｏ３含量的增加,晶界电阻不