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中低温固体氧化物燃料电池合金连接体保护涂层研究进展 被引量：8
1
作者 张勇 王博煜 +3 位作者 赵丽霞 孙志平 周亮 梁叔全 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第21期15-19,共5页
Fe-Cr铁素体合金是中低温固体氧化物燃料电池理想的连接体材料,但其在高温下缺乏良好的抗氧化性能,且会引起阴极"Cr中毒"现象,影响了电池的高效安全运行,目前解决上述问题的主要方法是对合金连接体进行表面改性,在连接体表面... Fe-Cr铁素体合金是中低温固体氧化物燃料电池理想的连接体材料,但其在高温下缺乏良好的抗氧化性能,且会引起阴极"Cr中毒"现象,影响了电池的高效安全运行,目前解决上述问题的主要方法是对合金连接体进行表面改性,在连接体表面开发导电性保护涂层。介绍了中低温固体氧化物燃料电池Fe-Cr合金连接体表面涂层材料的主要作用和具体要求,着重阐述了目前连接体涂层材料的主要类型及其研究进展,并指出了目前该领域研究中存在的问题及今后的发展方向。 展开更多
关键词 中低温固体氧化物燃料电池 Fe-Cr铁素体合金 连接体 保护涂层
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面向金属-空气电池和中低温固体氧化物燃料电池应用的钴基电催化剂综述 被引量：4
2
作者 周嵬 王习习 +3 位作者 朱印龙 戴洁 朱艳萍 邵宗平 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期337-356,共20页
在21世纪的今天,由石油、煤炭等化石资源的过度开发与使用所引发的能源和环境问题日趋严重,开发经济、高效的能源转换与存储装置已成为新时代的研究主题。金属-空气电池和中低温固体氧化物燃料电池,作为高效的能源转换与存储装置,可以... 在21世纪的今天,由石油、煤炭等化石资源的过度开发与使用所引发的能源和环境问题日趋严重,开发经济、高效的能源转换与存储装置已成为新时代的研究主题。金属-空气电池和中低温固体氧化物燃料电池,作为高效的能源转换与存储装置,可以实现化学能向电能的高效转换,具有效率高、环境友好、成本低的显著优点,在过去十几年内受到了研究者的广泛关注,取得了惊人的成果。但与此同时,人们在研究中发现阴极(正极)缓慢的氧还原和氧析出反应速率极大地降低了电池转换效率,增加了应用成本,在很大程度上制约了金属-空气电池和中低温固体氧化物燃料电池的商业化发展和应用。钴基催化剂作为一种高效阴极材料,相比贵金属成本较低,且具有混合离子-电子导电性,可以有效降低极化电阻,对阴极氧还原和氧析出反应显示出高催化活性,近年来吸引了国内外学者极大的研究兴趣。对于金属-空气电池,虽然钴基催化剂如钴氧化物、尖晶石型氧化物、钙钛矿型氧化物等材料能够显著地提高金属-空气电池的电容量和循环性能,并且降低充电电压,有效降低极化,但是其催化活性和稳定性有待提高,催化机理和活性位点也需要进一步明确和探究;对于中低温固体氧化物燃料电池,钴基催化剂包括La_(1-x)Sr_xCoO_3-δ、La_(1-x)Sr_xCo_(1-y)FeyO_3-δ、Ba_(1-x)Sr_xCo_yFe_(1-y)O_3-δ和钴基双钙钛矿等材料可以大大降低阴极极化电阻和面积比电阻,提高功率密度,但是相对其他催化剂,热膨胀系数普遍较高,稳定性也较差。为了进一步提高钴基催化剂应用在金属-空气电池和中低温固体氧化物燃料电池中的催化活性,研究者采用了掺杂其他金属元素、与其他物质组成复合阴极材料以及贵金属修饰等方法,在很大程度上提高了这两种电池的性能。本文简要介绍了金属-空气电池和中低温固体氧化物燃料电池的结构、工作原理,并在此基础上着重评述了近年来面向这两种能源转换与存储器件的,包括钴氧化物、钙钛矿型氧化物、尖晶石型氧化物和双钙钛矿氧化物等在内的各种钴基电催化剂的制取、改性和性能研究探索与成果。 展开更多
关键词 金属-空气电池 中低温固体氧化物燃料电池 钴基催化剂 钴氧化物 尖晶石型氧化物 钙钛矿型氧化物 钴基双钙钛矿
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中低温固体氧化物燃料电池的研究 被引量：6
3
作者 阎加强 张培新 +2 位作者 单松高 伍卫琼 隋智通 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期44-47,共4页
中低温固体氧化物燃料电池(SOFC)是燃料电池研究的一个重要方向,综述了研究开发中低温SOFC的途径及现状,并指出了应解决的几个问题。
关键词 固体氧化物 燃料电池 薄膜技术 SOFC 中低温
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中低温固体氧化物燃料电池研制 被引量：21
4
作者 许兴燕 夏长荣 +1 位作者 彭定坤 孟广耀 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期222-223,共2页
综述了中国科技大学生物质洁能源实验室在中低温固体氧化物燃料电池研究方面的最近进展 ,包括电解质薄膜的制备技术 。
关键词 固体氧化物燃料电池 电解质薄膜 阴极材料 阳极材料
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中低温固体氧化物燃料电池复相固体电解质的研究进展 被引量：10
5
作者 黄金 王延忠 +1 位作者 刘炜 胡保全 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期178-181,共4页
介绍了复相固体电解质材料在中低温固体氧化物燃料电池(SOFC)的研究进展,重点评述了Y掺杂ZrO2(YSZ)/绝缘体、掺杂CeO2/绝缘体、掺杂CeO2/无机盐及质子导体基复相电解质材料的结构设计、制备以及电导率和单体电池性能提升的机理。指出了... 介绍了复相固体电解质材料在中低温固体氧化物燃料电池(SOFC)的研究进展,重点评述了Y掺杂ZrO2(YSZ)/绝缘体、掺杂CeO2/绝缘体、掺杂CeO2/无机盐及质子导体基复相电解质材料的结构设计、制备以及电导率和单体电池性能提升的机理。指出了纳米复相电解质材料在中低温SOFC应用的可能性、存在的问题及发展趋势。 展开更多
关键词 复相电解质材料 固体氧化物燃料电池(SOFC) 中低温 质子导体
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钙钛矿型中低温固体氧化物燃料电池阴极材料研究进展 被引量：8
6
作者 高展 张萍 +2 位作者 高瑞峰 黄建兵 毛宗强 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期6-8,共3页
中低温固体氧化物燃料电池的研制是固体氧化物燃料电池商业化的必然趋势,阴极材料的研制是影响其发展的关键问题之一。本文综述了近年来固体氧化物燃料电池ABO3型钙钛矿阴极材料的研究情况,并提出了其发展方向。
关键词 固体氧化物燃料电池 钙钛矿 阴极材料 电解质
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中低温固体氧化物燃料电池阴极界面改性研究进展 被引量：6
7
作者 郑紫微 胡亮 +3 位作者 杨志宾 雷泽 葛奔 彭苏萍 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期3339-3350,共12页
在碳达峰、碳中和目标下,我国迫切需要提高煤炭的利用效率,降低CO_(2)排放。固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种将碳氢燃料的化学能直接转换为电能的高效、环境友好的电化学转化装置。传统SOFC运行温度较高(800~1 000℃),长期高温运行会导... 在碳达峰、碳中和目标下,我国迫切需要提高煤炭的利用效率,降低CO_(2)排放。固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种将碳氢燃料的化学能直接转换为电能的高效、环境友好的电化学转化装置。传统SOFC运行温度较高(800~1 000℃),长期高温运行会导致系统成本过高,关键材料性能衰减,以及组件间元素的互扩散、相反应等诸多问题。发展中低温SOFC已经成为未来SOFC技术发展的必然选择。然而,低温下,阴极缓慢的氧还原反应(ORR)动力学和不稳定性是制约SOFC技术发展的主要挑战。近年来,阴极界面改性作为一种提高中低温SOFC性能的有效策略得到广泛研究。通过设计不同的改性界面,可以显著加速阴极ORR动力学,有效地拓展阴极三相界面,提高阴极电催化活性,进而提高电池电化学性能;同时有效限制阴极颗粒长大,减少二次相生成,提高电池寿命。综述了界面改性的结构种类和特征(复合结构,膜状界面结构,骨架/表面涂覆结构),详细介绍了原子层沉积、脉冲激光沉积、湿法浸渍3种阴极界面改性技术,以及阴极界面改性对氧离子输运、氧还原反应活性以及稳定性的影响。最后,讨论了目前阴极界面改性技术存在的问题与挑战,以及克服这些问题的可能策略,为中低温SOFC阴极材料和结构的合理设计提供指导,为SOFC的实际应用奠定基础。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 阴极 界面改性 电催化性能 稳定性
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中低温固体氧化物燃料电池陶瓷阴极材料 被引量：11
8
作者 江金国 陈文 +2 位作者 徐庆 黄端平 郑锦霞 《陶瓷学报》 CAS 2002年第3期198-200,共3页
综述了中低温固体氧化物燃料电池 (SOFC)陶瓷阴极材料的研究和发展动态。这些陶瓷材料包括焦绿石结构的A2 Ru2 O7-δ陶瓷、Ag -YDB(Y2 O3dopedBi2 O3)复合陶瓷以及具有钙钛矿结构的La1 -xSrxCo1 -yFeyO3(LSCF)
关键词 陶瓷 固体氧化物燃料电池 阴极材料 电导率 焦绿石结构 钙氧化物 钙钛矿氧化物
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中低温固体氧化物燃料电池阴极材料研究进展 被引量：2
9
作者 徐红梅 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第13期16-19,31,共5页
固体氧化物燃料电池(SOFCs)作为一种高效的能量转化装置,其成功应用将有效地节约能源和降低能源利用过程中环境污染物的排放。低温化可加快SOFCs商品化的步伐,而其关键在于开发高性能的阴极材料。综述了近年来在中低温SOFCs阴极材料方... 固体氧化物燃料电池(SOFCs)作为一种高效的能量转化装置,其成功应用将有效地节约能源和降低能源利用过程中环境污染物的排放。低温化可加快SOFCs商品化的步伐,而其关键在于开发高性能的阴极材料。综述了近年来在中低温SOFCs阴极材料方面的研究进展,其中包括ABO3型阴极材料、A2BO4型阴极材料、AA1B2O5型阴极材料及复合阴极材料,指出了各种材料的优缺点及SOFCs阴极材料的发展趋势。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 阴极 钙钛矿 复合阴极
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中低温固体氧化物燃料电池陶瓷阴极材料
10
作者 江金国 陈文 +2 位作者 徐庆 黄端平 郑锦霞 《材料导报》 EI CAS CSCD 2002年第5期43-44,74,共3页
综述了中低温固体氧化物燃料电池(SOFC)陶瓷阴极材料的研究和发展动态,以及当前应用中存在的主要问题。这些陶瓷材料包括A_2Ru_2O_(7-8)陶瓷、具有钙钛矿结构的La_(1-x)Sr_xCo_(1-y)Fe_yO_3(LSCF)型陶瓷以及Ag-YDB(Y_2O_3 doped Bi_2O_3... 综述了中低温固体氧化物燃料电池(SOFC)陶瓷阴极材料的研究和发展动态,以及当前应用中存在的主要问题。这些陶瓷材料包括A_2Ru_2O_(7-8)陶瓷、具有钙钛矿结构的La_(1-x)Sr_xCo_(1-y)Fe_yO_3(LSCF)型陶瓷以及Ag-YDB(Y_2O_3 doped Bi_2O_3)复合陶瓷。 展开更多
关键词 陶瓷 固体氧化物燃料电池 阴极材料 电导率
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中低温固体氧化物燃料电池Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_(2-δ)纤维骨架复合阴极的构建与电化学性能研究
11
作者 熊斌 程亮 +3 位作者 罗凌虹 刘邵帅 王乐莹 徐序 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2023年第6期1152-1161,共10页
为了降低固体氧化物燃料电池(Solid Oxide of Fuel Cell, SOFC)的操作温度,需要将SOFC的阴极催化活性提高,为此,设计和构建了一种SOFC的Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_(2-δ)(GDC)纤维骨架复合阴极,最终获得了较低的阴极阻抗。采用溶胶—凝胶法结... 为了降低固体氧化物燃料电池(Solid Oxide of Fuel Cell, SOFC)的操作温度,需要将SOFC的阴极催化活性提高,为此,设计和构建了一种SOFC的Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_(2-δ)(GDC)纤维骨架复合阴极,最终获得了较低的阴极阻抗。采用溶胶—凝胶法结合静电纺丝制备GDC纤维前驱体,在950℃下煅烧得到一维纳米纤维棒,再与GDC电解质在1450℃下共烧得到孔隙率为70 vol.%孔隙率的纤维骨架。分别采用浸渍LSCF离子溶液和LSCF粉体悬浮液制备出纤维骨架复合阴极,并与传统的LSCF-GDC粉体阴极进行微观结构和电化学性能对比,结果表明制备的纤维骨架复合阴极具有较多的三相界面处,两种骨架阴极的极化阻抗均小于传统阴极极化阻抗。采用弛豫时间分布法分析三种对称电池的极化阻抗,明确了在GDC纤维骨架上浸渍LSCF离子溶液明显提高阴极性能的原因。构造的纤维骨架复合阴极可以克服传统阴极与电解质界面结合活性较差或因晶粒长大导致的阴极三相界面变少的问题,且在550℃~750℃的各个测试温度点,其极化阻抗值均低于传统阴极极化阻抗值约一个数量级,在650℃极化电阻仅为0.050Ω·cm^(2),小于传统复合阴极650℃下的极化阻抗0.280Ω·cm^(2)。因此本研究所获得的阴极是一种可在中低温下使用的SOFC高催化活性纤维骨架复合阴极。 展开更多
关键词 中低温固体氧化物燃料电池 复合阴极 纤维骨架 电化学交流阻抗谱
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中低温固体氧化物燃料电池阴极材料研究进展 被引量：7
12
作者 吴天琼 南博 +7 位作者 郭新 臧佳栋 陆文龙 杨廷旺 张升伟 卢亚 张海波 张扬军 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期10048-10060,共13页
固体氧化物燃料电池(SOFC)是将燃料的化学能直接转换为电能的固态发电装置。因其能量转换效率高、燃料适应性强、环境友好等优点而引起极大关注。传统的SOFC运行温度较高(800~1000℃),长期在高温下工作会导致电池材料性能衰减、连接体... 固体氧化物燃料电池(SOFC)是将燃料的化学能直接转换为电能的固态发电装置。因其能量转换效率高、燃料适应性强、环境友好等优点而引起极大关注。传统的SOFC运行温度较高(800~1000℃),长期在高温下工作会导致电池材料性能衰减、连接体和密封剂的可用材料受限、成本高昂等诸多不足。因此,SOFC的中低温化成为其广泛应用的关键。但是,工作温度的降低会导致电解质的欧姆损耗和电极的极化损耗急剧增大,其中前者可通过减薄电解质的方法解决,故在中低温下,SOFC损耗的主要来源是阴极的极化损耗。因此,如何提高阴极材料在中低温条件下的性能是目前亟待解决的问题。综述了近年来SOFC阴极材料的研究进展,并总结了目前这些材料在中低温运行中存在的问题和未来的发展方向。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 钙钛矿 复合阴极 R-P结构 Cr中毒 CO_(2)中毒
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中低温固体氧化物燃料电池陶瓷电解质 被引量：7
13
作者 李洪钧 K.A.Yee 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期25-26,共2页
综述了中低温(500～700℃)固体氧化物燃料电池陶瓷电解质的研究和发展动态。这些陶瓷电解质包括掺杂改性的CeO_2、Bi_2O_3和特种ABO_3型等陶瓷氧离子导体。
关键词 固体氧化物 电解质 中低温 燃料电池
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中低温固体氧化物燃料电池电解质的研究进展 被引量：4
14
作者 林剑春 李伟章 +2 位作者 王文广 熊春美 郭福建 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1-10,共10页
与其他燃料电池不同,固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种新兴的环境友好型能源系统,采用的是陶瓷材料作为电解质。电解质是SOFC的核心部件,它的主要作用是传导离子,在很大程度上决定了电池的工作温度。SOFC工作温度通常在600~1000℃之间... 与其他燃料电池不同,固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种新兴的环境友好型能源系统,采用的是陶瓷材料作为电解质。电解质是SOFC的核心部件,它的主要作用是传导离子,在很大程度上决定了电池的工作温度。SOFC工作温度通常在600~1000℃之间,是目前运行温度最高的燃料电池,过高的温度会引发一系列问题,如何在保证性能的前提下降低工作温度是SOFC进一步市场化的关键。本文主要阐述各种SOFC电解质导电机理、性能以及向中低温化发展的研究进展,并对未来电解质材料的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 电解质 掺杂 导电性 稳定性
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掺杂改性NaYTiO_(4)增强固体氧化物燃料电池阳极抗硫中毒性能
15
作者 渠吉发 王旭 +3 位作者 张维轩 张康喆 熊永恒 谭文轶 《无机材料学报》 北大核心 2025年第5期489-496,I0005,共9页
固体氧化物燃料电池(SOFCs)是一种高效的能源转换装置,但是传统镍基阳极面临严重的硫中毒问题。本研究采用固相法制备了层状钙钛矿氧化物NaYTiO_(4),并通过异价离子掺杂进行改性。Ni成功进入钙钛矿层后形成NaYTi_(0.95)Ni_(0.05)O_(4),... 固体氧化物燃料电池(SOFCs)是一种高效的能源转换装置,但是传统镍基阳极面临严重的硫中毒问题。本研究采用固相法制备了层状钙钛矿氧化物NaYTiO_(4),并通过异价离子掺杂进行改性。Ni成功进入钙钛矿层后形成NaYTi_(0.95)Ni_(0.05)O_(4),掺杂的Ni不仅可以调控晶体的生长特性,还可以在还原条件下原位析出。层状钙钛矿中二维分布的碱金属和极性结构带来了优异的化学吸水能力和良好的抗硫中毒能力,材料的吸附氧比例可以借助Ni掺杂提升至64.5%,表现出更加卓越的性能。所得材料作为SOFC阳极表现出良好的电催化活性,以H_(2)为燃料的SOFC在800℃的最大功率密度为183.8 mW·cm^(–2),H_(2)燃料中添加0.1%H2S不仅没有出现明显的毒化现象,最大功率密度还提升了25.2%,并且SOFC能够在更易毒化的700℃稳定工作40 h,说明掺杂改性层状钙钛矿氧化物可以显著提升阳极的抗硫中毒性能。 展开更多
关键词 层状钙钛矿氧化物 掺杂 固体氧化物燃料电池 阳极 抗硫中毒
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弛豫时间分布技术在固体氧化物燃料电池中的应用
16
作者 谭婷 李春生 +3 位作者 王冠旭 刘彩玲 王嘉蓉 杨征 《材料导报》 北大核心 2025年第19期18-25,共8页
固体氧化物燃料电池(SOFC)作为高效的能量存储和转换系统,将逐步改变传统能源利用方式。然而,SOFC电极反应复杂,深度理解和分析电化学反应过程及其衰减机理较为困难,需要更先进的分析手段来解决这一问题。弛豫时间分布(DRT)技术是近年... 固体氧化物燃料电池(SOFC)作为高效的能量存储和转换系统,将逐步改变传统能源利用方式。然而,SOFC电极反应复杂,深度理解和分析电化学反应过程及其衰减机理较为困难,需要更先进的分析手段来解决这一问题。弛豫时间分布(DRT)技术是近年来备受瞩目的一种电化学分析方法,可以精确地评估SOFC系统中的电化学反应特性。DRT技术是通过回归DRT模型,对电化学阻抗谱(EIS)数据进行解卷积,然后提取电化学系统的时间尺度特性,确定合适的等效电路并量化关键物理参数,从而为选择和优化电极材料和微观结构提供指导的一种分析与研究手段。本文介绍了DRT技术的原理和分析过程,并通过介绍其在SOFC领域中的具体应用实例,展示了DRT方法在电极极化分离和归属方面以及电池衰减分析中的应用和优势。 展开更多
关键词 弛豫时间分布技术 固体氧化物燃料电池 阳极 阴极 衰减机理
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固体氧化物燃料电池与电解池中的甲烷氧化偶联研究进展
17
作者 李春松 《石油化工》 北大核心 2025年第1期107-115,共9页
近年来,相比于传统制烯烃工艺的经济性与环保性,甲烷氧化偶联(OCM)制乙烯成为研究的热点,然而产物选择性偏低及甲烷与氧气混合的安全风险限制了它的商业应用。固体氧化物燃料电池及电解池因易于电化学调控且具备氧离子膜结构可以解决这... 近年来,相比于传统制烯烃工艺的经济性与环保性,甲烷氧化偶联(OCM)制乙烯成为研究的热点,然而产物选择性偏低及甲烷与氧气混合的安全风险限制了它的商业应用。固体氧化物燃料电池及电解池因易于电化学调控且具备氧离子膜结构可以解决这两项难题,并可耦合发电或者电解水和二氧化碳带来额外的商业价值。综述了利用固体氧化物燃料电池及电解池进行OCM反应的研究进展,重点分析了不同类型催化剂的优缺点,并讨论了电化学OCM的反应机理。未来需要进一步开发具备甲烷活化能力的离子电子混合导体材料作为催化剂,并辅以高温原位的检测技术与结合模拟计算来探究反应过程。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 固体氧化物电解池 甲烷氧化偶联
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高熵钙钛矿材料在固体氧化物燃料电池阴极中的研究进展
18
作者 张双双 罗凌虹 +4 位作者 王乐莹 程亮 徐序 丁莉萍 曹希文 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第4期700-718,共19页
高熵钙钛矿材料凭借独特的结构特征和性能调控空间大等优势,在固体氧化物燃料电池阴极应用中展现出巨大的潜力。基于钙钛矿结构特点与阴极性能调控机制,通过深入探讨高熵设计与钙钛矿体系结合的潜在优势,系统综述了ABO_(3)型A位、ABO_(3... 高熵钙钛矿材料凭借独特的结构特征和性能调控空间大等优势,在固体氧化物燃料电池阴极应用中展现出巨大的潜力。基于钙钛矿结构特点与阴极性能调控机制,通过深入探讨高熵设计与钙钛矿体系结合的潜在优势,系统综述了ABO_(3)型A位、ABO_(3)型B位、AA′BB′O_(6)型和其他类型的高熵钙钛矿阴极材料研究进展,重点探讨了高熵设计在增强催化活性、抑制元素偏析、提升抗CO_(2)/Cr毒化能力以及改善高温稳定性等方面的显著特性,最后提出了高熵钙钛矿阴极材料在机理阐述和理论研究方面的展望。 展开更多
关键词 高熵钙钛矿 固体氧化物燃料电池 阴极 氧还原反应 熵稳定效应
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质子传导型固体氧化物燃料电池缺位型PrBaCo_(2)O_(5+δ)阴极材料的制备及性能研究
19
作者 刘志军 王保瑞 +3 位作者 刘铭蕙 李志义 刘凤霞 魏炜 《现代化工》 北大核心 2025年第S2期398-403,共6页
通过阴极材料设计优化氧还原反应(ORR)动力学迟缓特性,从而提升质子传导型固体氧化物燃料电池(H^(+)-SOFC)在中低温下的性能。采用溶胶-凝胶法制备了A位Pr^(3+)缺位型Pr_(0.95)BaCo_(2)O_(5+δ)钙钛矿阴极材料,利用共压法制备了阳极支... 通过阴极材料设计优化氧还原反应(ORR)动力学迟缓特性,从而提升质子传导型固体氧化物燃料电池(H^(+)-SOFC)在中低温下的性能。采用溶胶-凝胶法制备了A位Pr^(3+)缺位型Pr_(0.95)BaCo_(2)O_(5+δ)钙钛矿阴极材料,利用共压法制备了阳极支撑型固体氧化物燃料电池。实验表明,相比于传统的PrBaCo_(2)O_(5+δ),A位Pr~(3+)缺位制备的Pr_(0.95)BaCo_(2)O_(5+δ)晶胞体积收缩,能有效提升氧空位浓度,提高Co~(4+)的比例,显著增加了ORR活性。微观结构表征结果显示,由此材料构建的单电池各层结构结合更加紧密,材料颗粒内部及晶界处均呈均匀分布,未出现明显元素聚集。在750℃下,单电池峰值功率密度达到625 mW/cm^(2),较以传统PrBaCo_(2)O_(5+δ)构建的单电池性能提升35%,极化阻抗低至0.037Ω·cm^(2)。研究结果揭示了缺陷工程能有效改善现有H^(+)-SOFC在中低温下工作性能低的缺点,为开发高效稳定的阴极材料提供了新思路。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 阴极材料 电化学性能 氧空位 极化阻抗
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固体氧化物燃料电池电解质材料La_(1.95)Sr_(0.05)Ce_(2)O_(7-δ)的制备与性能研究
20
作者 杨春利 晁泽莹 +1 位作者 刘璐 余文瑞 《功能材料》 北大核心 2025年第2期2084-2090,共7页
采用溶胶-凝胶法制备了质子导体固体氧化物燃料电池电解质材料La_(1.95)Sr_(0.05)Ce_(2)O_(7-δ)。Sr^(2+)掺杂后材料仍为萤石结构,且掺杂提高了材料的氧空位含量。Sr^(2+)掺杂有效降低孔隙率,提高La_(2)Ce_(2)O_(7)质子导体陶瓷样品的... 采用溶胶-凝胶法制备了质子导体固体氧化物燃料电池电解质材料La_(1.95)Sr_(0.05)Ce_(2)O_(7-δ)。Sr^(2+)掺杂后材料仍为萤石结构,且掺杂提高了材料的氧空位含量。Sr^(2+)掺杂有效降低孔隙率,提高La_(2)Ce_(2)O_(7)质子导体陶瓷样品的致密性。在湿润氢气气氛中,700℃时,La_(1.95)Sr_(0.05)Ce_(2)O_(7-δ)的电导率可达到1.2×10^(-2)S·cm^(-1)。制备了不同阴极的燃料电池,与La_(1.95)Sr_(0.05)Ce_(2)O_(7-δ)-La_(0.9)Sr_(0.1)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3-δ)相比,Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)-Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(2-δ)作为阴极时,各部分电阻整体降低,性能得到了提升,其单电池的峰值功率密度在700℃时可达到207 mW·cm^(-2),开路电压为0.813 V。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 质子导体 电解质 锶掺杂
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