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钴掺杂Sr1.5La0.5MnO4的合成及高温电化学性能研究 被引量：2
1
作者 范宇航 孙丽萍 +5 位作者 霍丽华 赵辉 Jean-Marc Bassat Aline Rougier Sebastien Fourcade Jean-Claude Grenier 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1730-1738,共9页
采用EDTA-柠檬酸法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料Sr_(1.5)La_(0.5)Mn_(1-x)Co_xO_4(SLMCOx),并利用粉末X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)以及电化学交流阻抗谱(EIS)进行表征。结果表明,该材料与Ce0.9Gd0.1O1.95(CGO)在1 20... 采用EDTA-柠檬酸法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料Sr_(1.5)La_(0.5)Mn_(1-x)Co_xO_4(SLMCOx),并利用粉末X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)以及电化学交流阻抗谱(EIS)进行表征。结果表明,该材料与Ce0.9Gd0.1O1.95(CGO)在1 200℃烧结12 h不发生化学反应。随着Co掺入量的增加,氧化物中Mn^(3+)和Co^(2+)含量增多,晶格氧含量降低,晶格畸变率增大。交流阻抗谱(EIS)测试结果显示,钴的掺杂明显降低电极的极化电阻,其中Sr_(1.5)La_(0.5)Mn_(0.7)Co_(0.3)O_4阴极在700℃空气中的极化电阻为0.62Ω·cm^2,明显小于Sr_(1.5)La_(0.5)MnO_4阴极在750℃的极化电阻(1.5Ω·cm^2),表明钴掺杂的Sr_(1.5)La_(0.5)Mn_(1-x)CoxO_4是一种潜在的IT-SOFC阴极材料。 展开更多
关键词 中温固体氧化物 燃料电池 阴极材料
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中温SOFC复合阴极材料的制备及性能 被引量：2
2
作者 荆波 孙俊才 吕喆 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期915-918,共4页
在La0.7Sr0.3Co0.95Cu0.05O3-δ中掺入不同比例的Ce0.8Sm0.2O1.9制成中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)复合阴极材料,对其进行晶体结构表征和高温电导率、热膨胀系数和阴极过电位测试。结果表明,Ce0.8Sm0.2O1.9的掺入不但有效地降低了La0... 在La0.7Sr0.3Co0.95Cu0.05O3-δ中掺入不同比例的Ce0.8Sm0.2O1.9制成中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)复合阴极材料,对其进行晶体结构表征和高温电导率、热膨胀系数和阴极过电位测试。结果表明,Ce0.8Sm0.2O1.9的掺入不但有效地降低了La0.7Sr0.3Co0.95Cu0.05O3-δ阴极材料的热膨胀系数,而且Ce0.8Sm0.2O1.9掺入量为10%(质量分数,下同)的样品,其电导率高于La0.7Sr0.3Co0.95Cu0.05O3-δ,并且它在相同过电位下其阴极电流密度也大于其他样品。以其为阴极的SOFC单电池,在850℃最大短路电流密度达511mA/cm2,最大输出功率密度为106mW/cm2。 展开更多
关键词 中温固体氧化物 燃料电池 复合阴极材料 La0.7Sr0.3Co0.95Cu0.05O3-δ Ce0.8Sm0.2O1.9
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甘氨酸-硝酸盐法制备中温SOFC电解质及电极材料 被引量：19
3
作者 纪媛 刘江 +2 位作者 贺天民 丛立功 苏文辉 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期1227-1230,共4页
采用一种新的燃烧合成陶瓷粉末的方法——甘氨酸 -硝酸盐法合成中温 SOFC所有元件的初始粉体 ,电池的电解质材料是 (Ce O2 ) x(Sm O1 .5) 1 - x(x=0 .9,0 .85 ,0 .8) ,阳极材料是掺 (Ce O2 ) 0 .8(Sm O1 . 5) 0 .2 (SDC)的Ni O,阴极材料... 采用一种新的燃烧合成陶瓷粉末的方法——甘氨酸 -硝酸盐法合成中温 SOFC所有元件的初始粉体 ,电池的电解质材料是 (Ce O2 ) x(Sm O1 .5) 1 - x(x=0 .9,0 .85 ,0 .8) ,阳极材料是掺 (Ce O2 ) 0 .8(Sm O1 . 5) 0 .2 (SDC)的Ni O,阴极材料是 SDC与 La0 .6 Sr0 .4 Fe0 .8Co0 .2 O3的复合材料 .其中以 (Ce O2 ) 0 .9(Sm O1 .5) 0 .1 为电解质的单电池性能最好 ,在 75 0℃时短路电流密度为 0 .5 A/cm2 ,最大功率密度达 0 .1 0 4W/cm2 .通过 SEM结果分析 ,掺杂摩尔分数 2 0 % Sm O1 .5的电解质晶界非常明显 ,而掺杂 1 0 %的电解质晶界有很强的融合消失的趋势 . 展开更多
关键词 电解质 电极材料 甘氨酸-硝酸盐法 IT-SOFC 中温固体氧化物燃料电池 氧化钐 氧化铈
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中温固体氧化物燃料电池制备进展 被引量：15
4
作者 谢淑红 崔崑 +1 位作者 肖建中 谢光远 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期59-61,共3页
介绍了制备中温固体氧化物燃料电池(SOFC)薄膜的各种工艺方法及制备中温单电池(PEN)的复合工艺。
关键词 中温固体氧化物燃料电池 阳极材料 电解质材料 制备工艺 电化学气相沉积法
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中温固体氧化物燃料电池封接玻璃的研究进展 被引量：12
5
作者 罗凌虹 余辉 黄祖志 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期113-121,共9页
封接玻璃是中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)的主要组成部分,封接玻璃应同时具有适宜的热性能、化学性能、力学性能及与电池元件有良好的粘合能力,防止SOFC在运行过程中气体的泄漏,并保证玻璃在IT-SOFC工作温度及氧化气氛或燃料气氛下... 封接玻璃是中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)的主要组成部分,封接玻璃应同时具有适宜的热性能、化学性能、力学性能及与电池元件有良好的粘合能力,防止SOFC在运行过程中气体的泄漏,并保证玻璃在IT-SOFC工作温度及氧化气氛或燃料气氛下长期运行的热稳定性和封接玻璃与其它电池元件之间的界面稳定性。本文综述了关于IT-SOFC封接玻璃近十年的研究进展。从玻璃特性和封接玻璃与元件之间的界面反应的角度,讨论封接玻璃的组分-结构-性能三者之间的关系,提出了当前IT-SOFC封接玻璃研究的主要问题。 展开更多
关键词 中温固体氧化物燃料电池 封接玻璃 玻璃特性 界面反应
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中温固体氧化物燃料电池(ITSOFC)阴极材料La_(2-x)Sr_xNiO_4的制备及性能研究 被引量：11
6
作者 李强 范勇 +1 位作者 赵辉 霍丽华 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2006年第11期2025-2030,共6页
采用甘氨酸-硝酸盐(GNP)法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料La2-xSrxNiO4(简称LSN,x=0.0、0.2、0.4、0.6、0.8),利用XRD和SEM对其结构和微观形貌进行了表征。结果表明该阴极材料与电解质Ce0.9Gd0.1O1.9(CGO)在1100℃烧结时不发生反... 采用甘氨酸-硝酸盐(GNP)法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料La2-xSrxNiO4(简称LSN,x=0.0、0.2、0.4、0.6、0.8),利用XRD和SEM对其结构和微观形貌进行了表征。结果表明该阴极材料与电解质Ce0.9Gd0.1O1.9(CGO)在1100℃烧结时不发生反应,且烧结2h后,二者之间可形成良好的接触界面。交流阻抗谱技术对该电极的电化学性能的研究结果表明,电极反应的速率控制步骤为电极上发生的电荷迁移反应,其中La1.6Sr0.4NiO4电极在空气中700℃下的极化电阻为2.93Ω·cm2。 展开更多
关键词 中温固体氧化物燃料电池 LSN阴极材料 电极反应
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中温固体氧化物燃料电池复合阴极La_(1.6)Sr_(0.4)NiO_4-Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_(1.9)的制备及性能研究 被引量：10
7
作者 李强 范勇 +4 位作者 孙丽萍 赵辉 霍丽华 高山 Jean-Claude Grenier 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2007年第2期300-304,共5页
0引言 近年来，一些具有电子和氧离子混合传导特性的类钙钛矿型A2BO4复合氧化物成为人们研究的热点材料。这类材料一般属于K2NiF4结构，是由ABO3钙钛矿结构层与AO岩盐层相互交叠而成的层状化合物，由于具有良好的晶体结构、独特的电化... 0引言 近年来，一些具有电子和氧离子混合传导特性的类钙钛矿型A2BO4复合氧化物成为人们研究的热点材料。这类材料一般属于K2NiF4结构，是由ABO3钙钛矿结构层与AO岩盐层相互交叠而成的层状化合物，由于具有良好的晶体结构、独特的电化学性能以及较高的氧化、还原等催化活性．其在新材料开发方面已得到了高度的重视旧。研究表明，用不同价态的离子调变A位可以达到控制B位过渡金属离子的价态和氧化物的非化学计量氧量的目的。这种结构的材料具有二维特征，从而使该类氧化物具有独特的物理化学性能。到目前为止．有关这类材料的晶体结构和气体催化活性的报道较多．而将其用于固体氧化物燃料电池电极方面的研究却相对较少。同传统的钙钛矿型ABO，氧化物LSM和LSCF电极材料相比较，A2BO4复合氧化物在热化学性能、电化学性能以及氧的扩散和表面交换能力等方面显示了明显的优势．这些都预示着该类材料是一种潜在的中温固体氧化物（IT-SOFC）阴极材料。 展开更多
关键词 中温固体氧化物燃料电池 复合阴极 LSN-CGO
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中温固体氧化物燃料电池电解质材料及其制备工艺的研究发展趋势 被引量：10
8
作者 史可顺 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1676-1688,共13页
综合介绍了中温固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cells,SOFCs)的电解质材料以及薄膜的制备工艺。中温SOFCs的工作温度应低于800℃,甚至低于750℃,为600～800℃。固体氧化物电解质的晶体结构基本上属于下列两类:面心立方的萤石型和... 综合介绍了中温固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cells,SOFCs)的电解质材料以及薄膜的制备工艺。中温SOFCs的工作温度应低于800℃,甚至低于750℃,为600～800℃。固体氧化物电解质的晶体结构基本上属于下列两类:面心立方的萤石型和立方型钙钛矿晶体结构。稳定ZrO2是萤石型结构电解质的一个典型代表。8%(摩尔分数,下同)氧化钇稳定氧化锆(8% in mole Y2O3 stabilized ZrO2,8YSZ),其在1000℃左右才有可观的离子电导率(0.1S/cm)。在800℃,氧化钪掺杂氧化锆(Zr0.9Sc0.1O1.95,scandia doped zirconia,SSZ)的电导率(0.1S/cm)比Zr0.9Y0.1O1.95(10YSZ)的(0.03S/cm)高得多。Sm掺杂的CeO2(samarium doped ceria,CSO)电解质有希望应用于中温SOFCs。Sr和Mg掺杂LaGaO3(LSGM)氧离子导体已成为中低温SOFCs重要候选电解质材料。改进氧化锆基电解质的电导性能的另一个途径是薄膜化。厚度小于10μm的YSZ基SOFCs,在800℃,0.8V时的功率密度可达800mW/cm2。薄膜比厚膜能提供更好的化学均匀性和更易控制成分。SOFCs要求精细和尺度小时,通常选择薄膜;而低成本和大尺寸时,通常选择厚膜。成本较低的膜成型工艺有等离子喷涂、胶态成型工艺、流延成型、冷冻干燥成型、丝网印刷和真空泥浆浇注等。 展开更多
关键词 中温固体氧化物燃料电池 电解质材料 薄膜制备工艺
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中温固体氧化物燃料电池材料的研究进展 被引量：11
9
作者 孙红燕 森维 +1 位作者 易中周 鲁顺利 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1194-1199,共6页
本文综述了近年来中温固体氧化物燃料电池对固体电解质材料、阳极材料和阴极材料在国内外的研究进展情况,并提出中温固体氧化物燃料电池材料方面的一些有待解决的问题。
关键词 中温固体氧化物燃料电池 电解质材料 阳极材料 阴极材料
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中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料LSM-CBO的制备及性能研究 被引量：7
10
作者 赵辉 霍丽华 +3 位作者 孙丽萍 高山 于丽君 赵经贵 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2004年第20期1993-1997,F005,共6页
采用柠檬酸络合法为中温固体氧化物燃料电池制备了La0 .85Sr0 .15MnO3 Ce0 .7Bi0 .3 O2 (LSM CBO)复合阴极材料 ,利用XRD和SEM对材料进行了表征 .结果表明该复合材料在 10 0 0℃以内烧结时不发生反应 ,且在 90 0℃烧结 2h条件下 ,电极... 采用柠檬酸络合法为中温固体氧化物燃料电池制备了La0 .85Sr0 .15MnO3 Ce0 .7Bi0 .3 O2 (LSM CBO)复合阴极材料 ,利用XRD和SEM对材料进行了表征 .结果表明该复合材料在 10 0 0℃以内烧结时不发生反应 ,且在 90 0℃烧结 2h条件下 ,电极与Ce0 .9Gd0 .1O2 (CGO)电解质可形成良好的接触 .复合电极在 70 0℃ ,0 .6V阴极极化电势下处理 96h ,也没有发现可检测到的其它物相 .我们同时使用交流复阻抗谱和直流极化技术研究了电极的电化学性能 ,结果表明氧在电极表面的吸附是阴极反应的速率控制步骤 ,且随着CBO含量的增加电极极化电阻减小 ,最小值达到 2 2 3Ω·cm2 ,出现在掺杂 3 0wt 展开更多
关键词 中温固体氧化物燃料电池 复合阴极材料 LSM-CBO 制备 电化学性能 柠檬酸络合法
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中温固体氧化物燃料电池SmBaCo_2O_(5＋δ)–Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)复合阴极材料的电化学性能 被引量：10
11
作者 王小连 丁岩芝 +2 位作者 林彬 卢肖永 陈永红 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1524-1529,共6页
采用柠檬酸–硝酸盐自蔓延燃烧法分别合成了双钙钛矿结构的SmBaCo2O5+δ(SBCO)阴极粉体和萤石型Sm0.2Ce0.8O1.9(SDC)电解质粉体,按3:2的质量比混合上述粉体研磨后得到复合阴极。利用X射线衍射仪研究化学相容性,直流四端子法测量电导率,... 采用柠檬酸–硝酸盐自蔓延燃烧法分别合成了双钙钛矿结构的SmBaCo2O5+δ(SBCO)阴极粉体和萤石型Sm0.2Ce0.8O1.9(SDC)电解质粉体,按3:2的质量比混合上述粉体研磨后得到复合阴极。利用X射线衍射仪研究化学相容性,直流四端子法测量电导率,热膨胀仪测量热膨胀系数;构建阳极支撑型单电池(Ni-SDC|SDC|SBCO-SDC)并进行了性能测试,用扫描电子显微镜观察电池的断面微结构,交流阻抗谱记录界面极化。结果表明:SBCO与SDC在1 000℃无相互作用;450～800℃,复合阴极的电导率在369～234 S/cm之间;SDC的加入降低了复合阴极的热膨胀系数;单电池具有理想的微观结构,阳极|电解质|阴极各界面彼此接触良好,650℃时极化电阻仅为0.031.cm2;以H2为燃料气(含体积分数3%水蒸气),空气为氧化剂,650℃时电池的开路电压为0.77 V,输出功率最大值为640 mW/cm2。预示着SBCO-SDC是中温固体氧化物燃料电池有潜力的阴极材料。 展开更多
关键词 复合阴极 中温固体氧化物燃料电池 电化学性能 极化
原文传递
固相反应对钆掺杂二氧化铈和钇掺杂铈酸钡电解质电化学性能的影响 被引量：9
12
作者 王静任 刘宏光 彭开萍 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期189-194,共6页
采用溶胶–凝胶燃烧法和机械混合法制备CeO2-BaCeO3、Ce0.8Gd0.2O1.9(GDC)-BaCeO3、CeO2-BaCe0.8Y0.2O3-δ(BCY)及GDC-BCY复合粉末,复合粉末中两相的摩尔比为1∶1,并在1550℃保温烧结5h。研究掺杂元素对掺杂CeO2与掺杂BaCeO3固相反应的... 采用溶胶–凝胶燃烧法和机械混合法制备CeO2-BaCeO3、Ce0.8Gd0.2O1.9(GDC)-BaCeO3、CeO2-BaCe0.8Y0.2O3-δ(BCY)及GDC-BCY复合粉末,复合粉末中两相的摩尔比为1∶1,并在1550℃保温烧结5h。研究掺杂元素对掺杂CeO2与掺杂BaCeO3固相反应的影响,并研究了固相反应后GDC-BCY复合电解质的电化学性能。结果表明:掺杂元素能够抑制BaO的挥发,促使GDC-BCY复合电解质发生固相反应,形成以BaCe1-x-yGdxYyO3-α相为主的显微组织,其电导率大于单相BCY,略小于单相GDC。GDC-BCY电解质的单电池在700℃时的最大功率密度为0.657W/cm2,均高于相同条件下BCY、GDC电解质的单电池性能。 展开更多
关键词 中温固体氧化物燃料电池 复合电解质 固相反应 掺杂二氧化铈 掺杂铈酸钡
原文传递
SiO_2-CaO-B_2O_3-Al_2O_3微晶玻璃在平板式ITSOFC中密封性能的研究 被引量：6
13
作者 郑锐 聂怀文 +2 位作者 王大千 吕之奕 温廷琏 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期37-42,共6页
平板式中温固体氧化物燃料电池(ITSOFC)的密封材料在工作温度下,与其接触的电池材料应具备以下特性:(1)气密性;(2)尺寸稳定性;(3)热匹配性;(4)化学稳定性;(5)绝缘性.采用SiO_2-CaO-B_2O_3-Al_2O_3系统微晶玻璃制备出一种适用于850℃的... 平板式中温固体氧化物燃料电池(ITSOFC)的密封材料在工作温度下,与其接触的电池材料应具备以下特性:(1)气密性;(2)尺寸稳定性;(3)热匹配性;(4)化学稳定性;(5)绝缘性.采用SiO_2-CaO-B_2O_3-Al_2O_3系统微晶玻璃制备出一种适用于850℃的密封材料.该材料在850℃保证一定尺寸的前提下,能够与8YSZ电解质和Ni-Cr双极板紧密黏附,热膨胀系数8.9×10^(-6)/℃和8YSZ接近,电导率约为10-8S/cm有良好的电绝缘性能,在O2和H2气氛下保温100h没有气体泄漏,且密封后的黏附界面边界分明,元素扩散层厚度<10μm.实验证明该材料适用于ITSOFC 850℃密封. 展开更多
关键词 中温固体氧化物燃料电池 平板式 密封材料 微晶玻璃
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La1-xSrxCr1-yMnyO3-δ阳极材料的固相合成及导电性能研究 被引量：7
14
作者 马学菊 陈秀华 +1 位作者 马文会 戴永年 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期199-202,共4页
采用固相法制备固体中温氧化物燃料电池(SOFC)阳极材料La1-xSrxCr1-yMnyO3-δ(LSCM),用X射线衍射(XRD)分析了LSCM材料中钙钛矿相的形成过程,直流四探针对合成材料的导电性能进行了研究,碘量法测定了材料中的非化学计量值。结果表明:固... 采用固相法制备固体中温氧化物燃料电池(SOFC)阳极材料La1-xSrxCr1-yMnyO3-δ(LSCM),用X射线衍射(XRD)分析了LSCM材料中钙钛矿相的形成过程,直流四探针对合成材料的导电性能进行了研究,碘量法测定了材料中的非化学计量值。结果表明:固相法制备所得到的产物分别在1250和1350℃下烧结15h都能得到单一的钙钛矿相;对LSCM样品导电性能研究表明,其电导率随温度的升高而增加,在850℃时空气气氛下的电导率可达22.04S·cm-1;LSCM系列材料的电导率随着氧的非化学计量值的增加而提高。用丝网印刷方式,制备以LSCM为阳极,La1-xSrxGa1-yMgyO3-δ(LSGM)为电解质,La1-xSrxCo1-yFeyO3-δ(LSCF)为阴极的单电池,并对其性能进行测试,最大功率输出密度约100mW·cm-2。 展开更多
关键词 中温固体氧化物燃料电池 La1-xSrxCr1-yMnyO3-δ 碘量法 导电活化能 电导率
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中温固体氧化物燃料电池优势和挑战的简要评述(英文) 被引量：8
15
作者 蒋三平 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期479-495,共17页
燃料电池是一种将燃料的化学能直接转化为电能的电化学发电装置.在各种类型的燃料电池中,固体氧化物燃料电池（SOFC）在600~800oC的中温区运行,因此与质子交换膜燃料电池等低温燃料电池相比,其燃料选择范围更广,具有更广泛的应用前景.然... 燃料电池是一种将燃料的化学能直接转化为电能的电化学发电装置.在各种类型的燃料电池中,固体氧化物燃料电池（SOFC）在600~800oC的中温区运行,因此与质子交换膜燃料电池等低温燃料电池相比,其燃料选择范围更广,具有更广泛的应用前景.然而,SOFC的商业应用面临着两大挑战：成本和稳定性.这两种挑战与阳极、阴极、电解质、连接体和密封材料等组件的加工、制备、性能、化学和微结构稳定性密切相关.电池堆的导管连接材料也需要经过仔细地筛选,以最大限度地降低有毒害的挥发性成分,从而确保电池结构的稳定和完整.本文旨在简要评述SOFC的材料和组分的研究现状,并提出展望.同时,对新一代SOFC技术面临的机遇和挑战进行了探讨. 展开更多
关键词 中温固体氧化物燃料电池 评述 挑战 材料
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中温固体氧化物燃料电池La_(1-x)Ba_(x)FeO_(3-δ)阴极材料的制备及性能表征 被引量：8
16
作者 王竹梅 冯晓霞 +1 位作者 谢志翔 李月明 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1192-1199,共8页
采用柠檬酸-硝酸盐自蔓延燃烧法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料La_(1-x)Ba_(x)FeO_(3-δ)(LBF)(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)。通过X射线衍射(XRD)、直流四端引线法和热膨胀仪分别对LBF的晶体结构、电导率和热膨胀系数进行了研究,... 采用柠檬酸-硝酸盐自蔓延燃烧法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料La_(1-x)Ba_(x)FeO_(3-δ)(LBF)(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)。通过X射线衍射(XRD)、直流四端引线法和热膨胀仪分别对LBF的晶体结构、电导率和热膨胀系数进行了研究,分析了Ba掺杂量对材料性能的影响。同时制备了电解质Gd_(0.1)Ce_(0.9)O_(2-δ)(GDC),构建对称电池LBF/GDC/LBF并进行了电化学性能测试,用扫描电子显微镜观察(SEM)对称电池的断面微结构,交流阻抗谱测试极化阻抗。结果表明,合成的阴极材料LBF均为钙钛矿结构,A位Ba掺杂提高了材料的电导率,同时增大了材料的热膨胀系数,改善了阴极材料与电解质GDC的热膨胀匹配性。SEM结果显示对称电池具有理想的微观结构,阴极与电解质之间的界面展现出良好的烧结结合;电化学交流阻抗分析结果表明,A位Ba掺杂可以降低阴极的极化电阻,当Ba^(2+)掺杂量为x=0.4时,LBF-0.4具有最小的极化电阻,在800℃空气气氛下极化电阻为0.127Ω·cm^(2),电荷转移阻抗是电池极化阻抗的主要来源。实验结果表明LBF材料是一种电化学性能较为优良的中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)阴极材料。 展开更多
关键词 中温固体氧化物燃料电池 阴极材料 La_(1-x)Ba_(x)FeO_(3-δ)(x=0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5) 极化阻抗
原文传递
中温复合固体电解质SDC-LSGM的制备和性能 被引量：7
17
作者 徐丹 刘晓梅 +4 位作者 王德军 朱成军 严端廷 裴力 苏文辉 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1523-1527,共5页
采用甘氨酸-硝酸盐法分别制备了Ce0.85Sm0.15O2-δ（SDC）与La0．9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ（LSGM）两种电解质材料，并用固相混合法将两种材料按不同质量比（SDC与LSGM的质量比分别为9：1，8：2，5：5）混合制备复合电解质材料．采用交流... 采用甘氨酸-硝酸盐法分别制备了Ce0.85Sm0.15O2-δ（SDC）与La0．9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ（LSGM）两种电解质材料，并用固相混合法将两种材料按不同质量比（SDC与LSGM的质量比分别为9：1，8：2，5：5）混合制备复合电解质材料．采用交流阻抗技术对样品的电学性能进行研究．实验结果表明，SDC与LSGM的质量比为9：1（SL91）时，样品具有较高的电导率，在350～800℃温度范围内其电导率均比SDC的高．以复合电解质为支撑体，以Sm0.5Sr0.5CoO3为阴极、NiO／SDC为阳极制成单电池，测试结果显示，在800℃时以SL91为电解质的单电池的最大输出功率密度为0．25W／cm^2，最大电流密度为1．06A／cm^2．在电池的工作温度区间（600～800℃）内以复合材料为电解质的单电池的开路电压比以SDC为电解质的高． 展开更多
关键词 中温固体氧化物燃料电池 CEN 85Sm0.15O2~δ La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3—δ 复合电解质
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新型中温SOFC阴极Ba_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.9)Nb_(0.1)O_(3-δ)的制备与性能研究 被引量：7
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作者 张磊磊 李周 +1 位作者 陈明明 贺天民 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2013年第2期6-10,19,共6页
采用固相反应法合成了中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)阴极材料Ba0.6Sr0.4Co0.9Nb0.1O3-δ(BSCN)。利用XRD对该材料的结构进行了表征。研究表明,室温下阴极材料BSCN成立方相结构(Pm-3m);将该阴极材料与电解质Ce0.9Gd0.1O1.95(GDC)混合... 采用固相反应法合成了中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)阴极材料Ba0.6Sr0.4Co0.9Nb0.1O3-δ(BSCN)。利用XRD对该材料的结构进行了表征。研究表明,室温下阴极材料BSCN成立方相结构(Pm-3m);将该阴极材料与电解质Ce0.9Gd0.1O1.95(GDC)混合,并在1 000℃煅烧10h后,它们之间无化学反应发生。在SOFCs的操作温度(600～800℃)下,BSCN阴极的电导率可达21～27S/cm。热膨胀测试表明,BSCN的热膨胀系数为17.0×10-6/K,明显低于SrCo0.9Nb0.1O3-δ(SCN)的热膨胀系数,这有利于提高阴极与电解质GDC间的热匹配性。以BSCN作电极,GDC作电解质,制备对称电池BSCN/GDC/BSCN,研究电极与电解质间的极化阻抗。750℃时,极化阻抗仅为0.026Ω.cm2。以BSCN作阴极,NiO-SDC(NiO-Ce0.8Sm0.2O1.9)作阳极,300μm厚的GDC作电解质,制备单电池BSCN/GDC/NiO-SDC。800℃时,单电池的最大功率密度可达782mW/cm2。以上结果表明,BSCN有望成为中温固体氧化物燃料电池阴极的候选材料。 展开更多
关键词 中温固体氧化物燃料电池 阴极 电导率 极化阻抗 最大功率密度
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中温固体氧化物燃料电池Pr_(1.2)Sr_(0.8)NiO_4阴极材料的制备、结构和性能(英文) 被引量：6
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作者 杨俊芳 程继贵 +2 位作者 樊玉萌 王睿 高建峰 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第1期95-99,共5页
以相应的氧化物粉末和盐为原料,通过甘氨酸-硝酸盐法合成出了中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)Pr1.2Sr0.8NiO4(PSNO)阴极原料粉体,并制备出了烧结体试样.采用X射线衍射(XRD)分析对所合成粉体的相组成进行了分析,分别采用热膨胀仪和四端... 以相应的氧化物粉末和盐为原料,通过甘氨酸-硝酸盐法合成出了中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)Pr1.2Sr0.8NiO4(PSNO)阴极原料粉体,并制备出了烧结体试样.采用X射线衍射(XRD)分析对所合成粉体的相组成进行了分析,分别采用热膨胀仪和四端子法对PSNO烧结体试样的热膨胀系数和电导率进行了测定,同时对该阴极材料与Sm0.2Ce0.8O1.9(SCO)电解质材料的电化学阻抗谱(EIS)进行了测试分析.以SCO作电解质,分别以NiO/SCO和PSNO作阳极和阴极材料,制备出固体氧化物燃料单电池,并对其性能进行测试.实验结果表明,通过甘氨酸-硝酸盐法,在1050℃以上煅烧前驱体,可以获得具有K2NiF4结构的PSNO粉体.所制备的PS-NO烧结体试样在200-800℃间的热膨胀系数约为12×10-6K-1,在450℃下的电导率约为155S·cm-1,在400-800℃,平均电导活化能为0.034eV.电化学阻抗谱分析结果表明,在700℃下PSNO阴极和SCO电解质间的比表面阻抗(ASR)为0.37Ω·cm2,而Ni-SCO/SCO/PSNO单电池的比表面阻抗为0.61Ω·cm2;所制备的SOFC单电池在800℃下的输出功率为288mW·cm-2,开路电压为0.75V.本研究的初步结果表明PSNO材料是一种综合性能较为优良的新型中温固体氧化物燃料电池阴极材料. 展开更多
关键词 中温固体氧化物燃料电池 PSNO阴极材料 甘氨酸-硝酸盐法 热膨胀系数 电化学性能
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Ln_(0.6)Sr_(0.4)FeO_(3-δ)(Ln=La、Nd、Ce)阴极材料的制备与表征 被引量：5
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作者 陈永红 魏亦军 +1 位作者 刘杏芹 孟广耀 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期865-868,共4页
以甘氨酸硝酸盐水溶液为前驱体合成了Sr掺杂的稀土铁酸盐Ln0.6Sr0.4FeO3-δ(Ln=La、Nd、Ce)粉体。对制备过程的化学键变化、样品的热稳定性、物相形成过程及导电性进行了表征。结果表明,甘氨酸硝酸盐合成法成相温度低于1000℃。坯体烧... 以甘氨酸硝酸盐水溶液为前驱体合成了Sr掺杂的稀土铁酸盐Ln0.6Sr0.4FeO3-δ(Ln=La、Nd、Ce)粉体。对制备过程的化学键变化、样品的热稳定性、物相形成过程及导电性进行了表征。结果表明,甘氨酸硝酸盐合成法成相温度低于1000℃。坯体烧结较粉状样品更有利于钙钛矿物相的形成,La0.6Sr0.4FeO3-δ及Nd0.6Sr0.4FeO3-δ坯体1000℃煅烧2h即可形成近乎单一的钙钛矿相(ABO3);Ce0.6Sr0.4FeO3-δ是CeO2立方萤石相和产物钙钛矿相共存,两相难分主次。合成样品低温下的导电行为符合小极化子导电机制;1200℃烧结的La0.6Sr0.4FeO3-δ样品在测试全温度范围内(450～800℃)电导率超过100S/cm,Nd0.6Sr0.4FeO3-δ在中温区(600～800℃)电导率>60S/cm;Ce0.6Sr0.4FeO3-δ样品的电导率不理想。 展开更多
关键词 掺杂稀土铁酸盐 中温固体氧化物燃料电池 甘氨酸-硝酸盐法 阴极材料 电导率
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