张玉月
,
蔺杰
,
苗国栓
,
高建峰
,
陈初升
,
夏长荣
,
占忠亮
,
王绍荣
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150225
采用相转化流延一步制备了NiO-Zr0.84Y0.16O2-δ(YSZ)阳极支撑层和功能层,前者厚度为～700 μm,含有沿厚度方向定向排列的开放直孔,后者厚度为～60 μm.采用浆料涂膜法和高温共烧在阳极上制备厚度为15 μm的YSZ电解质薄膜,丝网印刷制备YSZ-La0.84Sr0.16MnO3-δ (LSM)(质量比50:50)阴极.所制备的单电池显示出较高的电输出性能.以H2-3％H2O为燃料和环境空气为氧化剂,800℃时电池的峰功率密度达到891 mW/cm2,电池即使在高电流密度测试条件下也未出现明显的浓差极化,这是由于其阳极具有开放直孔结构,气相输运阻力小.
关键词:
固体氧化物燃料电池
,
阳极支撑体
,
相转化流延
,
浓差极化
高建峰
,
郎莹
,
夏长荣
,
孟广耀
材料研究学报
采用固相反应法(SSR)和硝酸盐-甘氨酸燃烧法(GNP)合成La0.7Sr0.3FeO3(LSF)粉体, 用于制备中温固体氧化物燃料电池的复合阴极LSF-Sm0.2Ce0.8O2(SDC). 用交流阻抗谱研究复合阴极的组成、烧结温度、起始粉体性质等因素对电极界面比电阻的影响.结果表明, 在LSF中加入适当比例的SDC可明显提高电极的性能. 当SDC的加入量达到其渗流阀值(~50%, 质量分数)时, 在700℃复合阴极的界面比阻抗约为0.2Ω•cm2, 大约为纯LSF的十分之一. 电极性能的明显提高的原因是电极离子电导率的提高、CeO2的本征催化性能以及电极三相线密度的增大.
关键词:
夏长荣
,
孟广耀
,
杨萍华
,
彭定坤
材料研究学报
采用等温氮吸附、毛细孔凝聚和液体渗透以及截留分子量等方法表征溶胶凝胶法制备的γ-Al2O3纳滤膜的孔结构、活性孔径及其分布、纯水渗透率和截留分子量等膜结构和性能结果表明:在典型情况下,γ-Al2O3顶层纳滤膜为孔径3～5nm,孔径分布窄,膜层平整,平均粗糙度为2.2nm活性孔半径为3～5nm,顶层厚度为2-3.5μm的不对称膜,室温时的H2渗透率达0.1cm3(m2·s·Pa)-1量级;10～20℃、压差△P为0.20MPa时的纯水渗透率为1cm3(m2·s)-1;活性孔半径为3.0、4.8和7.4nm的膜,其分离率为90%的截留分子量分别为2×103、4×103和2×104,符合实用的纳滤股要求气体渗透性表征表明,本工作已成功制备了大面积完整、表面无缺陷的γ-Al2O3纳滤膜
关键词:
无机膜
,
porous membrane
,
membrane characterization
,
permeability
黄守国
,
夏长荣
,
张学斌
,
孟广耀
稀有金属材料与工程
为探索适于中温条件下使用的固体氧化物燃料电池的阴极材料,用甘氨酸-硝酸盐法(GNP法)制备了Gd0.8Sr0.2CoO3(GSC)阴极粉体,用X-ray衍射考察了GSC的成相温度.采用丝网印刷法将GSC沉积在(Sm2O3)0.2(CeO2)0.8(SDC)圆片上,制成对称阴极,在不同温度下烧结.用交流阻抗谱从500℃到750℃测量了GSC阴极和SDC电解质之间的界面电阻.结果表明,用甘氨酸-硝酸盐法制备的GSC粉体的成相温度比传统固相法降低了400℃～500℃;700℃时,GSC阴极的界面电阻仅为0.26 Ω·cm2.
关键词:
甘氨酸-硝酸盐法
,
界面电阻
,
固体氧化物燃料电池
,
掺杂氧化铈
樊星
,
许兴燕
,
夏长荣
,
孟广耀
稀有金属材料与工程
用溶胶-凝胶法制备了中温固体氧化物燃料电池的50w/%Sm0.2Ce0.8O1.90(SDC)+50w/%(La0.85Sr0.15)0.9MnO3-8(LSM)复合阴极.阴极-电解质(SDC)界面电阻深受阴极微结构的影响:用溶胶凝胶法制备的阴极具备有利于氧还原反应的微结构,包括小的粒径、高的孔隙率、高的比表面积等.而微结构又受到烧结温度的影响,界面电阻最小时的烧结温度为950℃.800℃时界面电阻为0.14Ωcm2,明显低于其他方法制备的同化学成分阴极的界面电阻.
关键词:
溶胶-凝胶
,
复合阴极
,
界面电阻
,
LSM
,
固体氧化物燃料电池
夏长荣
,
许大刚
,
高建峰
,
孟广耀
,
彭定坤
功能材料
用固相烧结法研制固体氧化物燃料电池的多孔阴极支撑体La0.8Sr0.2MnO3(LSM).实验研究了LSM径向收缩率、孔隙率、孔径大小等多孔陶瓷的特征量与烧结温度、有机添加剂量等制备条件的关系.用扫描电子显微镜分析了LSM的烧结性能,同时用四端子法研究了多孔LSM的电导率、电导活化能等与LSM孔隙率的关系.
关键词:
混合导体
,
多孔陶瓷
,
燃料电池
,
锰酸锶镧
高建峰
,
郎莹
,
夏长荣
,
孟广耀
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2005.01.012
采用固相反应法(SSR)和硝酸盐-甘氨酸燃烧法(GNP)合成La0.7Sr0.3FeO3(LSF)粉体,用于制备中温固体氧化物燃料电池的复合阴极LSF-Sm0.2Ce0.8O2(SDC).用交流阻抗谱研究复合阴极的组成、烧结温度、起始粉体性质等因素对电极界面比电阻的影响.结果表明,在LSF中加入适当比例的SDC可明显提高电极的性能.当SDC的加入量达到其渗流阀值(～50%,质量分数)时,在700℃复合阴极的界面比阻抗约为0.2 Ω·cm2,大约为纯LSF的十分之一.电极性能的明显提高的原因是电极离子电导率的提高、CeO2的本征催化性能以及电极三相线密度的增大.
关键词:
无机非金属材料
,
固体氧化物燃料电池
,
钙钛矿型La0.7Sr0.3FeO3
,
复合阴极
,
掺杂氧化物
夏长荣
,
高建峰
,
彭定坤
,
孟广耀
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.01.033
用无机盐ZrOCl28H2O和Y(NO3)36H2O为原料, 以溶胶-凝胶技术路线, 在多孔氧化铝支撑体上成功地制备了钇稳定的氧化锆(YSZ)陶瓷膜. 扫描电子显微镜(SEM)分析表明, 用沉淀、胶溶、成膜的溶胶-凝胶技术, 不能制备表面无龟裂的YSZ膜. 沉淀用共沸蒸馏法干燥, 得到高分散性的YSZ粉体, 再用超声法制备YSZ氧化物胶体, 通过浸渍成膜, SEM分析证明, YSZ膜表面无明显缺陷. 室温氮气渗透实验进一步证明, 膜结构完整. 用等温氮吸附实验测定了无支撑体膜的孔径大小和分布, 平均孔径约为6nm. 用激光散射技术测定YSZ胶体粒子平均半径为116nm, 透射电子显微镜观察表明, 胶体粒子由大小约为20nm的晶粒组成.
关键词:
氧化锆
,
陶瓷膜
,
YSZ
,
溶胶凝胶
樊星
,
夏长荣
,
杨欣
,
孟广耀
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2004.05.012
以Sm0.2Ce0.8O1.90(SDC)为电解质, 用交流阻抗谱研究了烧结温度和原料粉体制备过程等因素对复合阴极[50wt%(La0.85Sr0.15)0.9MnO3-delta(LSM)+50wt% SDC] 的界面电阻的影响.LSM+甘氨酸法制备的SDC和LSM+共沉淀法制备的SDC的复合阴极对应界面电阻最小时的烧结温度分别为1200和1250℃; 800℃时, 它们的最小界面电阻分别为0.78和0.35OΩ·cm2.用扫描电子显微镜观察两种不同复合阴极微结构, 发现其微结构与原料粉体的形貌有着密切的关系, 而微结构又同时决定了阴极的界面电阻和电导率.
关键词:
复合阴极
,
界面电阻
,
掺杂氧化铈
,
固体氧化物燃料电池
