钇稳定立方氧化锆(YSZ)晶体是重要的人工宝石材料,具有折射率高、色散强、硬度高、理化性能稳定等优点。由于YSZ熔点高达2715℃,通常采用冷坩埚法生长。单炉产量是其技术先进性的主要指标,也是降低生产成本的主要途径。为了提高产率,研...钇稳定立方氧化锆(YSZ)晶体是重要的人工宝石材料,具有折射率高、色散强、硬度高、理化性能稳定等优点。由于YSZ熔点高达2715℃,通常采用冷坩埚法生长。单炉产量是其技术先进性的主要指标,也是降低生产成本的主要途径。为了提高产率,研制出超大功率冷坩埚生长炉,其功率达到160 kW,直径达到1.5 m,成功生长出单炉5 t YSZ宝石晶体,这是迄今为止国内外报道的最高单炉产率。展开更多
管状电解质支撑型固体氧化物燃料电池(SOFC)具有稳定性高、电极选择范围广、易封接等优点,很适合应用于直接碳固体氧化物燃料电池(DC-SOFC)现阶段的基础研究中。为实现管状电解质支撑型SOFC的便捷制备,本研究开发了管状YSZ(钇稳定化氧化...管状电解质支撑型固体氧化物燃料电池(SOFC)具有稳定性高、电极选择范围广、易封接等优点,很适合应用于直接碳固体氧化物燃料电池(DC-SOFC)现阶段的基础研究中。为实现管状电解质支撑型SOFC的便捷制备,本研究开发了管状YSZ(钇稳定化氧化锆)电解质支撑膜的浸渍法制备工艺。组装了电极材料为Ag-GDC(钆掺杂氧化铈)的电解质支撑型SOFC单电池。测试了单电池分别以加湿氢气和担载5%(w,质量分数)Fe的活性炭为燃料,环境空气为氧化剂的电性能。电池的开路电压接近理论值,且扫描电镜分析结果表明电解质膜致密。单电池以活性碳为燃料在800°C取得了280 m W?cm^(-2)的最大功率密度,接近其以加湿氢气为燃料的330 m W?cm^(-2)。交流阻抗谱结果表明YSZ电解质的欧姆电阻是影响电池性能的主要原因。DC-SOFC以恒电流1 A放电,运行了2.1 h,燃料利用率为36%。DC-SOFC二次装载碳燃料后的电性能几乎与初次的性能一样,表明制备的YSZ电解质支撑膜可稳定的应用于DC-SOFCs中。分析了DC-SOFC放电过程中电性能衰减的机制。展开更多
文摘钇稳定立方氧化锆(YSZ)晶体是重要的人工宝石材料,具有折射率高、色散强、硬度高、理化性能稳定等优点。由于YSZ熔点高达2715℃,通常采用冷坩埚法生长。单炉产量是其技术先进性的主要指标,也是降低生产成本的主要途径。为了提高产率,研制出超大功率冷坩埚生长炉,其功率达到160 kW,直径达到1.5 m,成功生长出单炉5 t YSZ宝石晶体,这是迄今为止国内外报道的最高单炉产率。
基金financially supported by the National Key Research Program(2017YFB0306100)the Project of Guangdong Academy of Sciences(2017GDASCX-0843,2017GDASCX-0202)+2 种基金the Guangdong Science and Technology Research Project(2014B070706026)Guangdong Natural Science Foundation(2016A030312015,2017A030310315)Guangzhou Science and Technology Research Project(201605131008557,201707010385,201510010095)~~
文摘管状电解质支撑型固体氧化物燃料电池(SOFC)具有稳定性高、电极选择范围广、易封接等优点,很适合应用于直接碳固体氧化物燃料电池(DC-SOFC)现阶段的基础研究中。为实现管状电解质支撑型SOFC的便捷制备,本研究开发了管状YSZ(钇稳定化氧化锆)电解质支撑膜的浸渍法制备工艺。组装了电极材料为Ag-GDC(钆掺杂氧化铈)的电解质支撑型SOFC单电池。测试了单电池分别以加湿氢气和担载5%(w,质量分数)Fe的活性炭为燃料,环境空气为氧化剂的电性能。电池的开路电压接近理论值,且扫描电镜分析结果表明电解质膜致密。单电池以活性碳为燃料在800°C取得了280 m W?cm^(-2)的最大功率密度,接近其以加湿氢气为燃料的330 m W?cm^(-2)。交流阻抗谱结果表明YSZ电解质的欧姆电阻是影响电池性能的主要原因。DC-SOFC以恒电流1 A放电,运行了2.1 h,燃料利用率为36%。DC-SOFC二次装载碳燃料后的电性能几乎与初次的性能一样,表明制备的YSZ电解质支撑膜可稳定的应用于DC-SOFCs中。分析了DC-SOFC放电过程中电性能衰减的机制。
