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燃料对甘氨酸-硝酸盐法合成Gd0.8Sr0.2CoO3-δ阴极材料的影响

王欢 , 张华 , 靳宏建 , 赵文文

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12626

采用甘氨酸-硝酸盐法(GNP)制备Gd0.8Sr0.2CoO3-δ (GSC)纳米粉体.通过元素化学计量、热力学计算及XRD、SEM、交流阻抗谱等测试手段,研究了甘氨酸与金属离子摩尔比(G/M=1.5、2.0、2.5、3.0、3.5)以及煅烧温度等制备参数对GSC粉料合成反应及电极性能的影响.实验测得凝胶自燃烧时火焰温度在850~1150℃之间,其中G/M=-2.5时火焰温度最高,燃烧最完全,与理想化学计量(Φ=1)的计算结果相一致,由此制得的粉料呈蓬松泡沫状,粒径细小.交流阻抗谱测试结果表明:1100℃煅烧制得的GSC-2.5阴极与Sm0.2Ce0.8O1.9 (SDC)电解质间的界面电阻(ASR)最小,仅0.119 Ω·cm2.Gd0.8Sr0.2CoO3-δ电极电导率在500~800℃测试范围内均大于100 S/cm,满足IT-SOFC阴极材料的要求.

关键词: 阴极 , 甘氨酸-硝酸盐法 , 化学计量系数 , 热力学 , 电化学性能

电化学还原制备铂-氢钨青铜阳极

杨勇 , 赵文文 , 施庆乐 , 张华

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2011.00758

用电化学还原法在炭布上电沉积铂-氢钨青铜复合催化剂作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)阳极.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、单电池极化性能测试以及电化学阻抗谱(EIS)法研究了催化剂的组成、分散性及其对氢氧化的电催化性能.实验结果表明,阴极还原顺序对催化剂的形貌及分散有较大的影响.采用分步还原法制备的HxWO3/Pt电极(先沉积铂,后沉积氢钨青铜)对氢氧化具有较高的催化活性,氢钨青铜与.铂形成协同催化效应,提高了铂对氢氧化的催化活性.而共沉积制备的Pt-HxWO3催化剂的电催化活性较差,这是因为共沉积过程中,由于受到2种电解液共存的影响,电极催化层中没有或较少得到氢钨青铜,且铂催化剂出现明显的团聚现象.

关键词: 电化学还原法 , 氢钨青铜 , 阳极 , 质子交换膜燃料电池

恒压电沉积Pt-Fe合金催化剂及在PEMFC阴极的应用

赵文文 , 张华 , 李梅

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2013.13118

利用循环伏安法探究Pt与Fe共沉积的还原电位,并在此电位下在多孔碳布表面恒压电沉积制备Pt-Fe合金,研究其作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极催化剂的电催化活性.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散谱(EDS)、循环伏安(CV)、单电池极化、电化学交流阻抗谱(EIS)等测试技术对所得催化剂进行物理及电化学性能表征.实验表明,在0.075V电位下可还原得到Pt-Fe合金,其颗粒在碳布表面呈空心球状且分散均匀;共沉积时间对Pt-Fe合金催化剂成分组成有显著的影响,随着时间的增加,合金中Pt与Fe原子比增加,Fe相对含量下降.Fe可与Pt形成稳定的合金催化剂,显著提高铂对氧还原的催化活性.电沉积30 min制得的合金催化剂具有最佳的催化活性.

关键词: 循环伏安 , 还原电位 , Pt-Fe合金 , 氧还原 , 质子交换膜燃料电池

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