马景陶
,
林旭平
,
葛奔
,
邓长生
,
昝青峰
,
张勇
,
徐景明
稀有金属材料与工程
采用流延成型技术同时制备致密固体电解质与多孔阳极半电池坯体,然后采用共烧结技术烧结出半电池.系统地研究了8YSZ陶瓷浆料与氢电极NiO/YSZ浆料的流变学特性.通过DTA和TG曲线确定了半电池的排胶工艺.用扫描电镜观察了半电池的显微结构.在800、850和900 ℃下测试了电池电解性能曲线,且在850、900和950 ℃电解模式下测试了电解质的欧姆阻抗.
关键词:
YSZ
,
NiO
,
流延
,
高温固体氧化物电解池
胡娟
,
杨小勇
,
吕雪峰
,
齐炜炜
,
于溯源
,
吴国是
,
徐景明
工程热物理学报
本文从量子化学角度研究了在含铬物质焚烧的反应中CrO3+H2(←→)CrO2+H2O反应机理.通过Gaussian 98软件计算,优化得到各反应物质的几何结构以及体系的内部反应路径,得出该反应体系为两步反应:首先由CrO3+H2经过一个过渡态生成中间体HCrO3+H,然后由中间体HCrO3+H经过一个过渡态生成CrO2+H2O.通过反应物和产物的活化能比较,得出该反应体系更易于正向反应发生.
关键词:
铬
,
反应路径
,
过渡态
,
活化能
,
Gaussian98
胡娟
,
杨小勇
,
于溯源
,
吴国是
,
徐景明
工程热物理学报
含铬废物在高温下与空气中氧发生燃烧反应,形成多种铬的氧化物,不同价态铬氧化物的毒性有较大差异,其中六价铬剧毒具有极强的致癌作用.Kashireninov和Fontijn(1998)在B.B.Ebbinghaus(1993,1995)研究基础上,通过热力学平衡分析给出了Cr-O-H-Cl-C燃烧系统中可能的铬氧化化学反应.本文从量子化学角度研究了其中CrO2OH+O→CrOOH+O2反应机理.通过Gaussian 98软件在B3LYP/6-311++G(d,p)模型化学水平上,优化得到各反应物质的几何结构、内部反应路径及经过零点能校正后的各驻点能量.采用过渡态理论计算标题反应CrO2OH+O→CrOOH+O2在1.01325×105Pa下反应速率常数为k(T)=4.37×10-17Texp(-7641.17/T)cm3·mol-1·s-1.
关键词:
铬
,
反应路径
,
过渡态
,
活化能
,
Gaussian98
徐盛明
,
池汝安
,
徐景明
,
朱国才
,
张传福
中国有色金属学报
采用化学物相分析方法,定量研究了石灰和焙烧气氛对银精矿加石灰焙烧过程中银的化学物相及其相对含量变化的影响,并借助热力学分析手段初步探讨了石灰在主要载银矿物的氧化、解离过程中的作用机制.结果表明:添加石灰能够大大地降低焙砂中的氧化物包裹银含量,如焙烧2 h后的氧化物包裹银含量由直接焙烧时的11.08%降到有石灰存在时的4.15%,而与焙烧气氛的关系不大.
关键词:
银精矿
,
石灰焙烧
,
银的化学物相
孔江榕
,
周涛
,
刘鹏
,
张勇
,
徐景明
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01049
采用丝网印刷工艺制备了带有SDC阻挡层的固体氧化物电解池La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF)基复合阳极, 利用动电位扫描及电化学阻抗谱分析考察了该材料在800℃时的电化学性能, 电化学阻抗谱的研究表明, O2-在电极发生氧化反应生成O2的反应速率由电极/阻挡层界面的电荷转移、阻挡层/电解质界面的电荷转移以及氧气的解离吸附或在电极表面的扩散等三个电极过程控制. 扫描电镜分析表明, 经过长时间的电化学测试及升降温, 阻挡层与电解质及复合电极部分均结合紧密, 无缺陷. 通过与传统的LSM-YSZ复合阳极的极化性能的对比, 显示出LSCF材料在SOEC阳极领域良好的应用前景.
关键词:
固体氧化物电解池
,
composite anode
,
screen printing
,
electrochemical performance
王娟娟
,
张勇
,
孔江榕
,
邓长生
,
徐景明
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00979
分别采用丝网印刷和浸渍法两种工艺制备了固体氧化物电解池(SOEC)铁酸锶镧(LSF)基复合阳极, 通过XRD、TEM、SEM等手段对LSF粉体和复合材料的相结构和微观结构进行了分析, 利用电位扫描以及电化学阻抗谱(EIS)比较了这些复合阳极在SOEC工作温度800?C时的电化学性能. 结果表明, 采用共沉淀?共沸蒸馏(CP-AD)合成的LSF20(La0.8Sr0.2FeO3-δ)粉体粒径约为20~30 nm, 其都分布在氧化锆(YSZ)陶瓷骨架上; 800℃时, 浸渍法工艺制备的LSF20-YSZ复合阳极在0.1V极化过电位下的极化电流值为0.38~0.49A/cm2, 约为丝网印刷工艺制备的电化学性能的2~2.5倍.
关键词:
复合阳极
,
process
,
electrochemical performance
于波
,
张文强
,
梁明德
,
张平
,
徐景明
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00807
针对目前常规高温固体氧化物电解池(SOEC)阴极材料水蒸气扩散阻力大、极化能量损失高和稳定性差的不足, 本研究采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)造孔剂对SOEC阴极材料进行了微观结构调整和优化, 以提高其电解过程制氢性能和耐候性. 实验结果表明: 采用PMMA造孔剂可以显著降低水蒸气的扩散阻力, 提高SOEC的电解效率和制氢性能. 当PMMA的添加量为10wt%时, 阴极材料的孔隙率高达45%, 孔形规整圆形, 分布均匀, 孔径约为10 um. 微观结构改进后, 阴极的电导率为6726 S/cm, 运行稳定, 具有较高的机械强度. 当电解温度为850℃, 电压1.3V时, 与采用淀粉造孔剂的SOEC相比, 采用PMMA造孔剂的SOEC在运行过程中水蒸气扩散阻抗降低50%, 产氢率提高50%.
关键词:
高温固体氧化物电解池
,
nuclear hydrogen production
,
microstructure modification
,
cathode support layer
,
diffusion
王诚
,
徐鹏
,
毛宗强
,
王利生
,
葛凯勇
,
徐景明
稀有金属材料与工程
利用溶胶-凝胶法与加温、加压-流延工艺成功地制备出锐钛矿与金红石2种TiO2的质子交换复合膜.通过XRD,FTIR,EDS和AFM方法研究了复合膜晶形信息、化合键信息、元素分布、表面粗糙度,并组装了燃料电池进行了电化学测试.实验表明:TiO2掺杂全氟磺酸树脂的复合膜能在干气的操作条件下自增湿发电,电化学稳定,最高功率密度超过1 W/cm2;而且发现在复合膜中掺杂物的晶形影响燃料电池的自增湿发电性能,在70℃,0.2 MPa,化学计量数为1.5的干H2/干O2操作环境下,锐钛矿型复合膜在0.55 V下的电流密度接近2 A/cm2,比金红石型复合膜增大了0.34A/cm2,表现出了优良的自增湿电化学性能.最后讨论了TiO2/PFSA复合膜的质子传递机理.
关键词:
燃料电池
,
二氧化钛
,
质子交换膜
,
自增湿
吴小芳
,
张文强
,
于波
,
郭绪强
,
徐景明
稀有金属材料与工程
可逆固体氧化物池(SOC)既可作为燃料电池(SOFC)发电,又可用作电解池(SOEC)制氢或合成气,用于清洁能源转换和存储.涂层制备技术对SOC电堆的发展尤为重要.本研究对SOC在不同操作模式下的工作环境进行了分析,对SOC电堆连接体可用的合金材料、涂层材料和涂层制备技术进行了综述.
关键词:
固体氧化物池
,
金属连接体
,
铁素体不锈钢
,
涂层
