罗凌虹
,
叶辉华
,
胡志敏
,
孙良良
,
石纪军
,
程亮
,
余辉
人工晶体学报
采用溶胶凝胶法制备NiO@GDC复合阳极材料.以NiO、GDC作为阳极、YSZ为电解质、GDC为阻挡层、LSCF为阴极制备单电池,并研究不同NiO/GDC质量比对粉体形貌及单电池电性能的影响.通过XRD、SEM以及电化学工作站等测试手段分别对粉体、物相及电池的电性能进行了测试与表征.结果表明,750℃下,3％ H2O+H2还原气氛下测试,阳极中NiO/GDC质量比为5∶5时单电池具有最好的电池输出性能,最高开路电压为1.08 V,功率密度是0.4 W/cm2,极化电阻是1.0 Ω·cm2.
关键词:
NiO@GDC
,
固体氧化物燃料电池
,
溶胶凝胶法
,
极化电阻
程亮
,
罗凌虹
,
石纪军
,
孙良良
,
徐序
,
吴也凡
,
胡佳幸
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160279
以水系流延法制备阳极支撑型平板式IT-SOFC的阳极/电解质(Ni-YSZ/YSZ)半电池,通过浸渍La2O3颗粒对半电池阳极进行改性,LSM+8YSZ为阴极制备单电池.采用扫描电子显微镜(SEM)观察单电池显微结构;利用能谱(EDS)测试阳极成分;单电池以乙醇水蒸气为燃料,在750℃下利用循环伏安法测试单电池的功率密度,交流阻抗法测试单电池的阻抗.结果表明:单电池Ni/YSZ阳极孔洞中浸渍的La2O3颗粒约90 nm;浸渍改性的电池比未浸渍的电池具有更稳定的电性能,随着La2O3浸渍量越来越多,电池的电性能和稳定性越来越好,抗积碳能力越来越强.当浸渍量为2.4wt%时,以乙醇水蒸气为燃料在750℃下运行7 h后,电池衰减率仅为0.09%/h.
关键词:
固体氧化物燃料电池
,
抗积碳
,
La2O3
,
浸渍
孙良良
,
刘丽丽
,
罗凌虹
,
吴也凡
,
石继军
,
程亮
,
徐序
人工晶体学报
Ni-YSZ阳极在固体氧化物燃料电池(SOFC)中使用最为广泛,但是存在积碳问题.采用流延-压烧工艺制备NiO-YSZ|| YSZ池阳极支撑型半电池.对NiO-YSZ|| YSZ半电池进行还原,制备Ni-YSZ阳极.以PdCl2为原料,乙醇为表面活性剂,在Ni/YSZ阳极上表面制备纳米Pd功能层,并制备Pd-Ni-YSZ || YSZ || Pd-Ag单电池.通过SEM和XRD对电极进行表征,发现Pd在Ni-YSZ阳极表面以及内部可以形成多维纳米催化层.浸渍量为0.6wt％ Pd的单电池,以甲烷为燃料气时,在750℃和800℃功率密度分别达到了360 mW/cm2和446 mW/cm2.在开路电压下,电池的运行23 h,没有出现明显下降和积碳现象.
关键词:
固体氧化物燃料电池
,
积炭
,
阳极
,
甲烷
罗凌虹
,
林囿辰
,
石纪军
,
程亮
,
吴也凡
,
孙良良
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150617
高性能阴极是提高 SOFC 电池性能的关键因素。为了提高阴极电化学性能和降低阴极极化阻抗，本实验将Pechini 法制备的 LSM(La0.85Sr0.15MnO3)溶胶浸渍到 LSCF(La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ)-GDC(10GDC)多孔阴极中，构成LSM-LSCF-GDC三相复合阴极。为了提高浸渍效率，研究了不同pH下LSM浸渍液的浸渍情况，研究发现： LSM浸渍液的 pH 是影响浸渍效果和浸渍量的直接因素。当 LSM 浸渍液为弱碱性时，络合物胶体粒子带负电，而LSCF-GDC的孔洞内壁带大量的负电，这样使得两者间的主要作用力为排斥力，有利于LSM胶体粒子进入阴极的孔洞内部。当LSM浸渍液pH为8.0时，生成的LSM纳米颗粒能较均匀地分布在阴极骨架内壁，随着浸渍次数的增加，阴极的极化阻抗先减后增，浸渍3次的复合阴极具有最低极化阻抗0.16??cm2(700℃空气中)。在700℃下，以H2+3% H2O为燃料、空气为氧化气体，浸渍与未浸渍的电池的最大功率密度分别为0.645 W/cm2和0.503 W/cm2。
关键词:
溶胶浸渍法
,
固体氧化物燃料电池
,
三相复合阴极
,
pH
