国家自然科学基金(51162014)
- 作品数：20 被引量：35H指数：3
- 相关作者：吴也凡罗凌虹石纪军程亮孙良良更多>>
- 相关机构：景德镇陶瓷学院景德镇陶瓷大学安徽大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江西省自然科学基金国际科技合作与交流专项项目更多>>
- 相关领域：化学工程电气工程理学一般工业技术更多>>
- IT-SOFC硼酸盐封接玻璃的相关性能研究
- 2012年
- 以传统的玻璃制备方法熔融法制备出适用于固体氧化物燃料电池封接用的B_2O_3-CaO-BaO-Al_2O_3-SiO_2-La_2O_3体系微晶玻璃封接材料。球磨5h的时间可以满足对封接材料粉体的制备要求,对应的粒径分别在0.61μm和2.9μm附近,在相应的累积曲线中99%以上小于9μm;微晶玻璃ACl的SEM照片显示片状的六方钡长石晶体从表面向外生长着并在整个微晶玻璃中错乱生长,还夹杂着一些不规则晶粒;在650～800℃之间,封接材料的电阻随温度升高而减小,阻抗值均在10~4～10~5Ω.cm^2范围内,说明封接材料玻璃粉具有相当好的绝缘性能,符合IT-SOFC对封接材料的绝缘性要求。分别对微晶玻璃ACl和多孔的阳极薄片及微晶玻璃ACl和致密的电解质薄片的界面进行了扫描电镜(SEM)测试。测试表明,在800℃热处理100h后,ACl封接材料与阳极材料及电解质材料之间的结合面非常紧密,没有发生明显的化学反应,ACl封接材料具有好的气密性和热化学稳定性。
- 陈虎吴也凡
- 关键词：微晶玻璃SOFC
- 丁酸络合浸渍法制备SOFC阳极及其电性能的研究被引量：3
- 2013年
- 利用丁酸络合浸渍法在致密YSZ／多孔YSZ复合体中制备Ni—YSZ阳极。采用SEM、压汞法、阿基米德排水法、XRD、电子天平增重、电化学工作站等测试手段分别对致密YSZ／多孔YSZ复合体的结构、孔径分布和孔隙率、浸渍体的物相、浸渍量及单电池的电性能进行了表征。研究结果表明，致密YSZ／多孔YSZ复合体结合紧密，多孔YSZ孔径分布比较均匀，孔结构规整，孔隙率达52％；致密YSZ／多孔YSZ复合体通过11r鼬／nMk1．5的浸渍液浸渍8次可以得到浸渍增重为40．5wt％的半电池。浸渍的NiO晶粒为20～40nm，提高了Iif=I极的催化活性，有效地增加了阳极反应三相界面的长度，单电池获得了良好的电性能。
- 石纪军吴也凡罗凌虹程亮黄祖志孙良良徐序
- 关键词：浸渍阳极电性能
- SOFC复合阳极中的Cu在CeO_2表面上沉积的密度泛函研究被引量：1
- 2011年
- 对固体氧化物燃料电池中的Cu-CeO2/YSZ复合阳极中的Cu在CeO2表面上沉积进行了密度泛函研究。Cu在CeO2的高对称性(101 0)表面的生长,首先键合于表面悬挂键或者表面成键轨道上,经过一次重排,表面的Cu层逐渐开始紊乱,变得凹凸不平并最终生长为三维团簇。对于(112 0)面,Cu初始只能键合于CeO2表面的悬挂键,然后生长为不规则的之字形结构、二维条带、二维岛并最终生长为扁平的团簇。Cu与CeO2之间存在很强的作用,在同一个吸附量下,有时可能存在多种构型,其活化能一般很低,沉积的Cu可在这些构型间来回迁移。很多位于CeO2 101 0))和(112 0)表面的Cu都带有略微的正价态,为可能的活性相,这些带正电荷的Cu有助于对燃料气的络合活化。
- 余婷吴也凡
- 关键词：SOFC复合阳极CEO2密度泛函
- 不同方法制备GDC纳米粉体及其作为SOFC单电池阻挡层的应用研究被引量：10
- 2014年
- 分别以尿素和NH4HCO3为沉淀剂通过沉淀法制备纳米GDC(10 mol%Gd2O3掺杂CeO2)粉体,研究对比两种GDC粉体的形貌及其烧结体的烧结性能和电性能。实验结果表明:以NH4HCO3为沉淀剂制备的粉体呈纳米球形,有利于致密烧结(1380℃烧结可达96%相对密度),适合作为制备SOFC(固体氧化物燃料电池)单电池(NiO+YSZ||YSZ||GDC||LSCF)阻挡层的流延原料。在700℃,以3%H2O+H2为燃料,空气为氧化气体,测得单电池的功率密度为0.66 W/cm2。而以尿素为沉淀剂制备的GDC粉体尺寸较大、产率低且呈类棒状,不利于密堆积,与YSZ的球形形貌迥异导致层与层的结合不紧密,采用同种方法制备及同种条件下测试,其功率密度仅为0.42 W/cm2。
- 杨琳罗凌虹吴也凡石纪军程亮胡玮琪
- 关键词：固体氧化物燃料电池阻挡层GDC水系流延
- 硼酸盐系微晶封接玻璃与IT-SOFC阳极材料的适应性研究被引量：2
- 2015年
- 以B2O3-Ca O-Ba O-Al2O3-Si O2-La2O3封接玻璃配方为主要研究对象,研究硼酸盐封接封接玻璃对电池元件的润湿等行为。优化的A4号和AC1号封接玻璃的TEC分布都在允许范围之内;微晶封接玻璃AC1和A4与阳极材料Ni-8YSZ的热膨胀匹配性均好,AC1比A4封接材料更符合600℃以上运行的IT-SOFC对封接材料的要求。经100 h长期热处理后,引入二价金属氧化物Ca2+后的AC1封接玻璃的TEC为11.42×10-6 K-1,增大了1.5%左右,显示了AC1封接玻璃具有好的热稳定性。随热处理时间增长,封接玻璃A4的TEC变化较小,也显示出了较好的热稳定性。AC1封接玻璃坯体在阳极材料Ni-8YSZ和电解质材料8YSZ表面的接触角,在900℃时为封接玻璃半球温度,此时封接材料与阳极材料充分浸润,比较适合进行封接,将温度继续升高至1000℃,浸润性能基本稳定,但仍然有一定的角度,封接材料不会在阳极平面上流平,而这个角度避免了封接材料在待封接组元表面出现流散现象,也能使其与阳极材料及电解质材料有良好的粘附性,有利于SOFC的封接。
- 陈虎洪燕吴也凡
- 关键词：SOFC
- 丙烯酸在YSZ颗粒表面原位聚合的性能研究
- 2011年
- YSZ粉体经表面聚合后,当温度大于650℃时,表面聚合物中的有机物完全分解;表征结果为表面聚合的厚度大约在5nm左右;经表面聚合的Y SZ粉体颗粒可使其等电点由6.7移动到4.3左右,最大的Zeta电位绝对值达到67m v左右(pH 10～11时)。经表面聚合作用后,对YSZ水基悬浮体的颗粒的分散和稳定起到了非常重要的作用。将经表面聚合的Y SZ粉体颗粒与复合粘结剂可形成稳定、均匀的高固相含量的流延浆料,其流延生坯片的断面上,气孔分布均匀,流延膜平整、光滑。经烧结后的Y SZ陶瓷基片达到了理论密度的98%。
- 苏蕙吴也凡
- 关键词：丙烯酸YSZ
- 固体氧化物燃料电池阴极材料La_(1.2)Sr_(0.8)Co_(0.8)Ni_(0.2)O_(4+δ)的研究被引量：5
- 2013年
- 以聚丙烯酸、柠檬酸和尿素三种复合配体作为络合剂,采用溶胶凝胶法制备成La1.2Sr0.8Co0.8Ni0.2O4+δ前驱物,经800℃煅烧获得阴极粉体。利用丝网印刷法将LSCN和GDC制备成复合阴极。利用XRD、TEM、ED、SEM、压汞仪和电化学工作等分别对LSCN粉体的物相、结构和电极的形貌、孔结构和电性能等进行了表征。研究结果表明,800℃煅烧获得了颗粒尺寸约为80nm、正交晶型结构的La1.2Sr0.8Co0.8Ni0.2O4+δ阴极粉体,单电池以含水蒸气的H2为燃料在750℃得到了稳定的电性能。
- 石纪军吴也凡罗凌虹程亮孙良良徐序邵由俊
- 关键词：阴极固体氧化物燃料电池电性能
- 各组分对SOFC硼酸盐封接玻璃系统的影响
- 2013年
- 以BaO-A12O3-B2O3-SiO2封接玻璃体系为主要研究对象,研究氧化钡、二价金属氧化物和硼硅比等对封接玻璃系统的影响。BaO能使封接玻璃结构较疏松并降低其粘度,同时热膨胀系数随着BaO含量的增加呈上升的趋势,而封接玻璃转变温度Tg和软化温度Ts则随BaO含量的增加呈下降的趋势;B2O3/SiO2摩尔比分别为0.35、0.4、0.5和0.6时,封接玻璃的TEC随着B2O3/SiO2的增大而逐渐减小,Tg和Ts随着B2O3的增多而显著降低;但是当B2O3/SiO2比大于0.5时,比例对Tg和Ts的影响较小,Tg和Ts温度下降的趋势逐渐平缓下来;在体系中引入RO(R=Ca,Zn)会使封接玻璃的Tg朝高温方向偏移,同时也能使封接玻璃的析晶温度退后,但不利于封接玻璃的长期稳定性。
- 陈虎吴也凡
- 关键词：SOFC硼酸盐
- 天然矿物制备IT-SOFC硼酸盐玻璃体系封接材料的研究
- 2012年
- 以天然制釉原料制备了SO FC玻璃粉封接材料。X R D测试表明,封接材料中存在少量的SiO2相和BaAl2Si2O8相。阻抗测试表明,其电阻随温度升高而减小,阻抗值均在104～105Ω.cm2范围内,具有相当高的绝缘性能。从Arrhenius曲线求得相应的活化能为101.2kJ/m ol。热膨胀测试表明,其热膨胀系数(TEC)为10.34×10-6K-1。所封装的Y SZ气室在750℃和800℃的渗漏速率分别为6.6×10-8m bar.1.s-1cm-1和8.2×10-8m bar.1.s-1cm-1。高温浸润性研究表明,封接材料玻璃粉与电解质Y SZ具有良好的附着性并可防止封接材料出现的流散现象。所制备的封接材料玻璃粉达到了SO FC封接的要求。
- 苏蕙吴也凡
- 关键词：天然矿物SOFC
- 固体氧化物燃料电池YSZ电解质水系流延膜片的热风干燥研究
- 2011年
- 在各种温度下,研究初始厚度为0.4mm(±0.03)的YSZ流延膜片薄层热风干燥的一般规律。干燥受风速的影响都较大,风速越高,干燥速度越快;风速越低,干燥速度越慢;在干燥后期,三个不同的风速水平对干燥过程的影响几乎没有明显差异。流延膜片越厚,干燥速度越慢;而流延膜片厚度越小,干燥速度越大;过高的风温风速会使流延膜片性能质量降低;热风干燥的参数必须考虑实际生产中产品的质量要求设定;所求得的Page模型能够正确反映水溶胶胶层薄层干燥规律,可用于实际生产工艺的基础参考数据。
- 苏蕙吴也凡
