BaCe_(0.8)Y_(0.2)O_(3-α)固体电解质的离子导电性及其燃料电池性能 被引量：4

1

作者 马桂林 仇立干 +2 位作者 贾定先 陈蓉 石慧 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2001年第6期853-858,共6页

用高温固相反应合成了BaCe0.8Y0.2O3-α固体电解质用氢浓差电池和氧浓差电池方法研究了它的离子导电特性。以该氧化物为固体电解质多孔性Pt为电极材料组成氢空气燃料电池测定了该燃料电池的电流电压特性。研究发现BaCe0.8Y0.2O3-α在氢... 用高温固相反应合成了BaCe0.8Y0.2O3-α固体电解质用氢浓差电池和氧浓差电池方法研究了它的离子导电特性。以该氧化物为固体电解质多孔性Pt为电极材料组成氢空气燃料电池测定了该燃料电池的电流电压特性。研究发现BaCe0.8Y0.2O3-α在氢气中几乎是一个纯的质子导体在氧气中是一个氧离子和电子空穴的混合导体其燃料电池的开路电压OCV接近于理论值最大输出电流密度约为820mA·cm-21000℃最大输出功率密度约为200mW·cm-21000℃放电性能稳定具有良好的电池性能。 展开更多

关键词 铈酸钡 固体电解质 气体浓差电池 电极材料 固体氧化物燃料电池 离子导电性

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固体电解质Ba_(0.98)Ce_(0.8)Eu_(0.2)O_(3-α)的离子导电性及其燃料电池性能

2

作者 仇立干 马桂林 陆新华 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2003年第10期936-941,共6页

用高温固相反应法合成了非化学计量组成的Ba0 .98Ce0 .8Eu0 .2 O3 -α固体电解质。用粉末XRD技术鉴定了其晶体结构 ;用气体浓差电池和氢的电化学透过 (氢泵 )法研究了在 6 0 0～ 10 0 0℃下的质子和氧离子导电特性 ;研究了样品的H2 空... 用高温固相反应法合成了非化学计量组成的Ba0 .98Ce0 .8Eu0 .2 O3 -α固体电解质。用粉末XRD技术鉴定了其晶体结构 ;用气体浓差电池和氢的电化学透过 (氢泵 )法研究了在 6 0 0～ 10 0 0℃下的质子和氧离子导电特性 ;研究了样品的H2 空气燃料电池性能 ,并与化学计量组成的BaCe0 .8Eu0 .2 O3 -α固体电解质进行了比较。实验结果表明 ,这 2个样品均为钙钛矿型斜方晶单相结构 ;在H2 气气氛和 6 0 0～ 10 0 0℃温度下 ,皆为良好的质子导体 ,且Ba0 .98Ce0 .8Eu0 .2 O3 -α具有较高的质子迁移数 ;在O2 气气氛中 ,这 2个样品均是氧离子与电子空穴的混合导体 ,具有几乎相同的氧离子迁移数 ;在燃料电池条件下 ,Ba0 .98Ce0 .8Eu0 .2 O3 -α具有较高的混合离子 (质子 +氧离子 )迁移数。 展开更多

关键词 Ba0.98Ce0.8Eu0.2O3-α BaCe0.8Eu0.2O3-α 非化学计量法 气体浓差电池 燃料电池 稀土掺杂 质子导电特性 固体电解质

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BaCe0.7Zr0.2La0.1O3-α陶瓷的制备和导电性 被引量：1

3

作者 王茂元 仇立干 马桂林 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2008年第3期357-362,共6页

以高温固相反应法合成了BaCe_0.7Zr_0.2La_0.1O_(3-α)陶瓷。粉末XRD结果表明,该陶瓷材料为单一钙钛矿型BaCeO3斜方晶结构。以陶瓷材料为固体电解质、多孔性铂为电极,采用交流阻抗谱技术和气体浓差电池方法分别测定了材料在500～900℃下... 以高温固相反应法合成了BaCe_0.7Zr_0.2La_0.1O_(3-α)陶瓷。粉末XRD结果表明,该陶瓷材料为单一钙钛矿型BaCeO3斜方晶结构。以陶瓷材料为固体电解质、多孔性铂为电极,采用交流阻抗谱技术和气体浓差电池方法分别测定了材料在500～900℃下,干燥空气、湿润空气和湿润氢气中的电导率以及离子迁移数,研究了材料的离子导电特性。结果表明,在500～900℃下干燥空气中,陶瓷材料的最大电导率为1.8mS·cm-1,氧离子迁移数为0.14～0.04,是一个氧离子与电子空穴的混合导体。在湿润空气中,陶瓷材料的最大电导率为2.0mS·cm-1,质子迁移数为0.48～0,氧离子迁移数为0.25～0.10,是质子、氧离子和电子空穴的混合导体。在湿润氢气中,陶瓷材料的最大电导率为3.6mS·cm-1。在500～700℃温度范围内,陶瓷材料的质子迁移数为1,是纯的质子导体;而在800～900℃温度范围内,陶瓷材料的质子迁移数为0.93～0.91,是质子与电子的混合导体,质子电导占主导。 展开更多

关键词 BaCe0.7Zr0.2La0.1O3-α 阻抗谱 气体浓差电池 离子导电性

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Ba_(0.9)La_(0.1)Ce_(0.7)Zr_(0.2)Nd_(0.1)O_(3-α)陶瓷的化学稳定性和离子导电性 被引量：1

4

作者 仇立干 王茂元 曹旭 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第1期145-151,共7页

用高温固相反应法制备了Ba0.9La0.1Ce0.7Zr0.2Nd0.1O3-α陶瓷。粉末X-射线衍射(XRD)结果表明,该材料为单一钙钛矿型BaCeO3斜方晶结构,在高温下、CO2或水蒸气气氛中具有较高的稳定性。在500～900℃温度范围内,分别用交流阻抗谱技术和气... 用高温固相反应法制备了Ba0.9La0.1Ce0.7Zr0.2Nd0.1O3-α陶瓷。粉末X-射线衍射(XRD)结果表明,该材料为单一钙钛矿型BaCeO3斜方晶结构,在高温下、CO2或水蒸气气氛中具有较高的稳定性。在500～900℃温度范围内,分别用交流阻抗谱技术和气体浓差电池方法研究了材料在不同气体气氛中的离子导电特性,并与Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料的导电特性进行了比较。结果表明,在500～900℃温度范围内,干燥和湿润的氢气、氮气、空气和氧气气氛中,材料的电导率均随着温度升高和氧分压增加而增加,且材料在湿润气氛中的电导率稍高于相应的干燥气氛中的电导率(氢气气氛中则相反)。在湿润氢气中,材料的质子迁移数为1,是一个纯的质子导体;在干燥空气中,材料的氧离子迁移数为0.087～0.155,是一个氧离子与电子空穴的混合导体;在湿润空气中,材料的质子迁移数为0.001～0.004,氧离子迁移数为0.160～0.198,是一个质子、氧离子和电子空穴的混合导体。材料在干燥和湿润空气中的氧离子电导率均高于相同条件下Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料的氧离子电导率。 展开更多

关键词 Ba0.9La0.1Ce0.7Zr0.2Nd0.1O3-α 化学稳定性 质子导电性 阻抗谱 气体浓差电池

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Ba_(1.03)Ce_(0.8)Dy_(0.2)O_(3-α)固体电解质的合成及其离子导电性 被引量：1

5

作者 陈蓉 马桂林 李宝宗 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1200-1204,共5页

用高温固相反应法首次合成了非化学计量组成的Ba1.03Ce0.8Dy0.2O3-α固体电解质样品,对其进行了X-射线衍射晶体结构测定,该样品为钙钛矿型斜方晶单相结构。分别用气体浓差电池方法和氢泵(氢的电化学透过)方法研究了它在600～1000℃下的... 用高温固相反应法首次合成了非化学计量组成的Ba1.03Ce0.8Dy0.2O3-α固体电解质样品,对其进行了X-射线衍射晶体结构测定,该样品为钙钛矿型斜方晶单相结构。分别用气体浓差电池方法和氢泵(氢的电化学透过)方法研究了它在600～1000℃下的质子和氧离子导电特性,并与化学计量组成的BaCe0.8Dy0.2O3-α固体电解质样品进行了比较。实验结果表明,Ba1.03Ce0.8Dy0.2O3-α的质子导电性优于BaCe0.8Dy0.2O3-α。Ba1.03Ce0.8Dy0.2O3-α在600～1000℃下氢气氛中的质子迁移数约为1,几乎是一个纯质子导体,而BaCe0.8Dy0.2O3-α在氢气氛中600～800℃下是一个纯质子导体,在高于800℃时是一个质子与电子的混合导体。这两个样品在氧气氛中均是氧离子与电子空穴的混合导体,具有几乎相同的氧离子迁移数。 展开更多

关键词 固体电解质 合成 离子导电性 Ba1.03Ce0.8Dy0.2O3-α BaCe0.8Dy0.2O3-α 铈酸钡 气体浓差电池 非化学计量性 固体 氧化物陶瓷

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BaCe_(0.8)Zr_(0.1)La_(0.1)O_(3-α)陶瓷的制备和电性能研究 被引量：1

6

作者 王茂元 仇立干 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1051-1056,共6页

以高温固相反应法制备了BaCe0.8Zr0.1La0.1O3-α陶瓷,用粉末X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其晶体结构和断面形貌进行了表征。以陶瓷材料为固体电解质、多孔性铂为电极,用交流阻抗谱技术测定了材料在500～900℃下不同气体气氛中的电... 以高温固相反应法制备了BaCe0.8Zr0.1La0.1O3-α陶瓷,用粉末X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其晶体结构和断面形貌进行了表征。以陶瓷材料为固体电解质、多孔性铂为电极,用交流阻抗谱技术测定了材料在500～900℃下不同气体气氛中的电导率;用气体浓差电池方法测定了材料在干燥空气和湿润空气中的离子迁移数;研究了材料的离子导电特性。结果表明,该陶瓷材料为单一钙钛矿型BaCeO3斜方晶结构。在500～900℃下,干燥和湿润的氧气、空气和氮气中,材料的电导率随着温度升高和氧分压增大而增大。在干燥的空气中,材料的氧离子迁移数为0.06～0.17,表现为氧离子与电子空穴的混合导电性,其中,电子空穴导电为主导。在湿润的空气中,材料的质子迁移数为0.52～0.01,氧离子迁移数为0.14～0.27,表现为质子、氧离子和电子空穴的混合导电性,其中,在500～550℃下,质子导电为主导;高于550℃,电子空穴导电为主导。 展开更多

关键词 BaCe0.8Zr0.1La0.1O3-α 阻抗谱 气体浓差电池 离子导电性

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质子导体BaCe_(0.8)Lu_(0.2)O_(3-α)的电性能(英文)

7

作者 仇立干 王茂元 +2 位作者 朱玮 陈清 孙玉凤 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2503-2508,共6页

采用高温固相法制备了BaCe0.8Lu0.2O3-α质子导体。运用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）对该材料的物相结构、微观形貌进行了表征。在500~900℃温度范围内,应用交流阻抗谱和气体浓差电池方法研究了材料在不同气体气氛中的离子导电... 采用高温固相法制备了BaCe0.8Lu0.2O3-α质子导体。运用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）对该材料的物相结构、微观形貌进行了表征。在500~900℃温度范围内,应用交流阻抗谱和气体浓差电池方法研究了材料在不同气体气氛中的离子导电性和氢-空气燃料电池性能。结果表明,BaCe0.8Lu0.2O3-α材料为单一斜方晶结构,具有良好的致密性。在500~900℃温度范围内,干燥或湿润的氮气、空气和氧气中,材料的电导率随着氧分压增大稍有增大。在湿润的氢气中,材料表现为纯的质子导电性。在以该材料为固体电解质的氢-空气燃料电池条件下,材料表现为质子、氧离子和电子的混合导电性,其中离子导电性始终占主导;氢-空气燃料电池在900℃下的最大输出功率密度为92.2mW·cm^-2,高于我们以前报道的BaCe0.8RE0.2O3-α（RE=Pr,Eu,Ho,Er,等）材料。 展开更多

关键词 BaCe0.8Lu0.2O3-α 阻抗谱 气体浓差电池 电性能

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Ba_(0.9)La_(0.1)Ce_(0.9)Nd_(0.1)O_(3-α)陶瓷的离子导电性(英文)

8

作者 仇立干 王茂元 孙玉凤 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第4期838-844,共7页

用高温固相反应法制备了Ba0.9La0.1Ce0.9Nd0.1O3-α质子导电性陶瓷，粉末X-射线衍射（XRD）分析表明，该陶瓷为单一钙钛矿型斜方晶结构。在500～900℃温度范围内，分别用气体浓差电池方法和交流阻抗谱技术研究了材料在不同气体气氛中的... 用高温固相反应法制备了Ba0.9La0.1Ce0.9Nd0.1O3-α质子导电性陶瓷，粉末X-射线衍射（XRD）分析表明，该陶瓷为单一钙钛矿型斜方晶结构。在500～900℃温度范围内，分别用气体浓差电池方法和交流阻抗谱技术研究了材料在不同气体气氛中的离子导电性，并与Ba0.9La0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料的离子导电性进行了比较。结果表明，在500～900℃温度范围内、湿润氢气中，Ba0.9La0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料的质子迁移数为1，是一个纯的质子导体。在干燥空气中，该材料是一个氧离子和电子空穴的混合导体．氧离子迁移数为0．295～0．081，氧离子电导率高于Ba0.9La0.1Ce0.9Nd0.1O3-α。在湿润空气中，该材料是一个质子、氧离子和电子空穴的混合导体，质子迁移数为0．151～0．009，氧离子迁移数为0．300～0．107，质子电导率低于Ba0.9La0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料。在氢-空气燃料电池条件下，Ba0.9La0.1Ce0.9Nd0.1O3-α。材料是一个质子、氧离子和电子的混合导体，离子迁移数为0．964～0．853，离子电导率与Ba0.9La0.1Ce0.9Nd0.1O3-α，材料相近。 展开更多

关键词 BA0 9La0 1Ce0 9Nd0 1O3-α 气体浓差电池 阻抗谱 离子导电性

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Ba_(0.9)Sr_(0.1)Ce_(0.9)Nd_(0.1)O_(3-α)陶瓷的离子导电性

9

作者 王茂元 仇立干 孙玉凤 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第2期285-290,共6页

用高温固相反应法制备了质子导电性陶瓷Ba0.9Sr0.1Ce0.9Nd0.1O3-α。用粉末X-射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对该陶瓷材料进行了表征;用交流阻抗谱技术和气体浓差电池方法研究了材料在500~900℃温度范围内、不同气体气氛中的... 用高温固相反应法制备了质子导电性陶瓷Ba0.9Sr0.1Ce0.9Nd0.1O3-α。用粉末X-射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对该陶瓷材料进行了表征;用交流阻抗谱技术和气体浓差电池方法研究了材料在500~900℃温度范围内、不同气体气氛中的离子导电性,并与BaCe0.9Nd0.1O3-α和Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料的导电性进行了比较。结果表明,该陶瓷材料为单一钙钛矿型BaCeO3斜方晶结构,具有良好的致密性,在高温下、CO2或水蒸气气氛中具有较高的稳定性。在湿润氢气气氛中、500~800℃温度范围内,材料的质子迁移数为1,是一个纯的质子导体;在900℃下,质子迁移数为0.964,是一个质子与电子的混合导体,质子迁移数高于BaCe0.9Nd0.1O3-α（在700~900℃温度范围内,质子迁移数为0.95）。在湿润空气气氛中,材料的质子迁移数为0.019~0.032,氧离子迁移数为0.093~0.209,是一个质子、氧离子和电子空穴的混合导体,总电导率高于Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α。在氢-空气燃料电池条件下,材料的离子迁移数为0.957~0.903,是一个质子、氧离子和电子的混合导体,离子电导率高于Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α。 展开更多

关键词 Ba0.9Sr0.1Ce0.9Nd0.1O3-α 化学稳定性 离子导电性 阻抗谱 气体浓差电池

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La_2(Mo_(1-x)V_x)_2O_(9-α)的制备及其导电性 被引量：2

10

作者 许佳 张明 +1 位作者 徐建红 马桂林 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第4期863-868,共6页

采用固相法合成了系列陶瓷样品La2(Mo1-xVx)2O9-α(x=0.02,0.04,0.06,0.08).粉末X射线衍射(XRD)结果表明样品具有单一立方相La2Mo2O9结构.采用气体浓差电池、电化学阻抗等电化学方法研究了陶瓷样品在823-1123K下的导电特性.系列陶瓷样... 采用固相法合成了系列陶瓷样品La2(Mo1-xVx)2O9-α(x=0.02,0.04,0.06,0.08).粉末X射线衍射(XRD)结果表明样品具有单一立方相La2Mo2O9结构.采用气体浓差电池、电化学阻抗等电化学方法研究了陶瓷样品在823-1123K下的导电特性.系列陶瓷样品已完全抑制La2Mo2O9母体在853K附近的相变;各样品在干燥及湿润氧气气氛中几乎为纯氧离子导体,质子导电性可忽略不计;氧离子电导率σ随掺杂离子浓度的变化为σ(x=0.02)<σ(x=0.08)<σ(x=0.06)<σ(x=0.04),这与晶胞自由体积大小的次序完全一致,x=0.04样品具有最高的氧离子电导率0.051S·cm-1;氧分压与电导率的关系表明,在高氧分压气氛中样品是纯的氧离子导体,在低氧分压气氛中是氧离子与电子的混合导体. 展开更多

关键词 氧离子导体 La2Mo2O9 质子导电性 气体浓差电池 电化学阻抗谱

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La1-xSrxYO3-α陶瓷的合成及电性能研究

11

作者 刘宝信 杨青 +3 位作者 郭颖欣 陈成 马桂林 王洪涛 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第2期278-284,共7页

本文采用高温固相法合成了La1-xSrxYO3-α(x=0.00,0.05,0.10,0.15)系列陶瓷样品,用XRD、SEM对样品进行了表征,并用交流阻抗谱、氢泵、氢浓差电池、氧浓差电池等系统地研究了该系列样品的电性能。结果表明,该系列陶瓷样品均为钙钛矿型单... 本文采用高温固相法合成了La1-xSrxYO3-α(x=0.00,0.05,0.10,0.15)系列陶瓷样品,用XRD、SEM对样品进行了表征,并用交流阻抗谱、氢泵、氢浓差电池、氧浓差电池等系统地研究了该系列样品的电性能。结果表明,该系列陶瓷样品均为钙钛矿型单斜晶相结构;样品的氢浓差电池电动势的实测值和理论值吻合得很好,表明样品在氢气气氛中为纯离子导体;氢泵测试结果证实了样品在氢气气氛中基本上是质子导体;氧分压与电导率的关系表明样品在高氧分压气氛中是离子(质子+氧离子)和空穴的混合导体,在低氧分压气氛中是离子(质子+氧离子)导体;氧浓差电池测试结果表明样品在干燥的氧化性气氛中是氧离子和空穴的混合导体。 展开更多

关键词 LaYO3 La1-xSrxYO3-α 质子导电性 阻抗谱 气体浓差电池

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