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柠檬酸辅助固相法制备Na_(2)FeP_(2)O_(7)正极材料及电化学性能
1
作者 封娜 冯福山 +3 位作者 庞峰 王亚宁 刘丽霞 安胜利 《电源技术》 北大核心 2025年第6期1210-1216,共7页
采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、透射电子显微镜法(TEM)及电化学性能测试技术等手段,研究了柠檬酸添加量对Na_(2)FeP_(2)O_(7)正极材料晶体结构、微观形貌以及电化学性能的影响。结果表明,在不同柠檬酸添加量下,都... 采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、透射电子显微镜法(TEM)及电化学性能测试技术等手段,研究了柠檬酸添加量对Na_(2)FeP_(2)O_(7)正极材料晶体结构、微观形貌以及电化学性能的影响。结果表明,在不同柠檬酸添加量下,都可以合成出结晶程度高、无杂相的Na_(2)FeP_(2)O_(7)正极材料。随着柠檬酸添加量增加,Na_(2)FeP_(2)O_(7)材料粒径减小,能够明显改善材料的电化学性能。当柠檬酸添加量在10%(质量分数)时,Na_(2)FeP_(2)O_(7)材料初始放电比容量达到83.51 mAh/g,循环100次后,容量保持率达到97.47%。而未经碳包覆改性情况下,该材料的初始比容量仅为62.65 mAh/g,循环100次后,容量保持率仅为62.34%。 展开更多
关键词 钠离子电池 柠檬酸 Na_(2)FeP_(2)O_(7) 固相法 碳包覆
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石墨烯材料/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂的构建及光催化性能研究 被引量：9
2
作者 郭雄 王瑞芬 +3 位作者 安胜利 朱杰 马润东 郭瑞华 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期11198-11205,共8页
以石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))为研究对象,针对其作为光催化剂时存在比表面积小和可见光利用率低等问题进行研究。采用超声辅助合成法,将氧化石墨烯(GO)、还原氧化石墨烯(rGO)分别与g-C_(3)N_(4)按一定比例进行复合,通过XRD、SEM、FT-IR... 以石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))为研究对象,针对其作为光催化剂时存在比表面积小和可见光利用率低等问题进行研究。采用超声辅助合成法,将氧化石墨烯(GO)、还原氧化石墨烯(rGO)分别与g-C_(3)N_(4)按一定比例进行复合,通过XRD、SEM、FT-IR、XPS、UV-Vis等表征方法对复合材料进行表征和分析,研究了其在模拟太阳光下对罗丹明B(RhB)的光催化降解性能和降解动力学。实验结果表明,所得GO/CN、rGO/CN复合光催化剂均具有与g-C_(3)N_(4)具有相同的相结构和更加疏松多孔的形貌,且石墨烯材料的复合可以提高g-C_(3)N_(4)的可见光吸收能力,并使其禁带宽度减小。由可见光光催化性能分析得出,rGO/CN2具有更强的吸附能力,30min时对RhB的吸附率高达64.79%,为同等条件下g-C_(3)N_(4)的5.2倍,GO/CN1.5表现出优异的光催化活性,其催化反应速率常数为9.108×10^(-2) min^(-1),降解RhB 10 min时其降解率达到86.34%,为同等条件下g-C_(3)N_(4)的1.5倍。 展开更多
关键词 超声 复合光催化剂 模拟太阳光 降解性能 动力学
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固体氧化物电池Sr_(2-x)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)氧电极材料的电化学性能 被引量：2
3
作者 于旺 孙超 +4 位作者 齐冀 卞刘振 彭继华 彭军 安胜利 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2020-2027,共8页
本文系统研究了Sr缺位对Sr_(2-x)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)氧电极材料晶体结构、电导率和电化学性能的影响规律。结果表明Sr缺位导致晶胞体积增大,降低了氧溢出的温度,增强了材料内部晶格氧的活性,Sr_(1.95)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)材... 本文系统研究了Sr缺位对Sr_(2-x)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)氧电极材料晶体结构、电导率和电化学性能的影响规律。结果表明Sr缺位导致晶胞体积增大,降低了氧溢出的温度,增强了材料内部晶格氧的活性,Sr_(1.95)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)材料具有最大的电导率为38.4 S/cm。Sr缺位提高了材料的氧还原反应活性,800℃时Sr_(2-x)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)、Sr_(1.95)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)、Sr_(1.9)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)对称电池在空气下的极化电阻分别为0.102、0.070和0.096Ω·cm^(2)。燃料电池模式下,阳极支撑的NiO-YSZ(SL)/NiO-YSZ(FL)/YSZ/SDC/Sr_(1.95)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)单电池在850、800、750和700℃下的峰值功率密度分别达到1459、953、682和420 mW/cm^(2)。电解池模式下单电池在20%H_(2)O-H_(2)、800℃和1.5 V电压下的电流密度达到-1300 mA/cm^(2)。同时电解池在800℃和-500 mA/cm^(2)条件下稳定运行了100 h,单电池的衰减速率约为0.001 V/h,表现出良好的运行稳定性。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 固体氧化物电解池 水电解 Sr_(2-x)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)氧电极 Sr缺位
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CeO_(2)基电解质固体氧化物燃料电池Al_(2)O3-SiO_(2)-B_(2)O_(3)-Na_(2)O系玻璃密封材料性能研究 被引量：1
4
作者 李舒婷 彭军 +2 位作者 刘媛媛 蔡长焜 安胜利 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2022年第5期934-942,共9页
采用高温熔融法制备了Al_(2)O3-SiO_(2)-B_(2)O_(3)-Na_(2)O系玻璃密封材料,研究了Al_(2)O_(3)含量对Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-B_(2)O_(3)-Na_(2)O玻璃材料密封性能的影响。同时应用FactSage热力学软件对该材料体系进行了相转变计算,对密封... 采用高温熔融法制备了Al_(2)O3-SiO_(2)-B_(2)O_(3)-Na_(2)O系玻璃密封材料,研究了Al_(2)O_(3)含量对Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-B_(2)O_(3)-Na_(2)O玻璃材料密封性能的影响。同时应用FactSage热力学软件对该材料体系进行了相转变计算,对密封材料成分和相组成进行了设计优化。通过实验研究了Al_(2)O_(3)含量对玻璃密封材料热膨胀系数的影响,并将该密封材料应用于CeO_(2)基电解质固体氧化物燃料电池。结果表明,随着Al_(2)O_(3)含量从10 wt.%、20 wt.%增加到30 wt.%,玻璃密封材料的实际使用温度从700℃提高到780℃,热膨胀系数分别为11.25×10^(−6) K^(−1)、11.21×10^(−6) K^(−1)和11.15×10^(−6) K^(−1),与实验测得GDC电解质热膨胀系数10.94×10^(−6) K^(−1)相近,密封材料的稳定性较高,且封接单电池后电池测试结果良好。 展开更多
关键词 Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-B_(2)O_(3)-Na_(2)O-CeO_(2)玻璃 密封材料 固体氧化物燃料电池 热膨胀系数
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Gd2O3掺杂量对Ce1-xGdxO2-δ电解质导电性能的影响 被引量：6
5
作者 刘媛媛 李舒婷 +1 位作者 彭军 安胜利 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期118-124,共7页
在500~700℃时,Gd2O3掺杂CeO2具有较高的离子电导率,从而被广泛应用于中温固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)中.但在SOFC运行时,在电池的阳极侧Ce4+会被还原成Ce^3+,产生电子泄露现象,从而造成SOFC电池性能的衰减.采用溶... 在500~700℃时,Gd2O3掺杂CeO2具有较高的离子电导率,从而被广泛应用于中温固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)中.但在SOFC运行时,在电池的阳极侧Ce4+会被还原成Ce^3+,产生电子泄露现象,从而造成SOFC电池性能的衰减.采用溶胶-凝胶法成功制备Ce1-xGdxO2-δ(x=0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,摩尔分数)固体电解质,研究不同Gd3+掺杂量对GDC电解质总电导率和电子电导率的影响,同时对总电导率、电子电导率与温度、氧分压之间的关系进行分析.结果表明:测试温度为750℃、Gd^3+掺杂量为0.20时,GDC电解质的总电导率最大,达到8.59×10^-2 S·cm^-1;电子电导率随着Gd^3+掺杂量的增大而降低,当Gd3+掺杂量为0.10、测试温度为750℃时,GDC电解质的电子电导率最大,为6.47×10^-4 S·cm^-1.Gd2O3掺杂量为0.20的GDC电解质具有最高的总电导率和较小的电子电导率,从而突显出最高的离子电导率. 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 Ce1-xGdxO2-δ电解质 电导率 Hebb-Wagner极化法
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水系锌离子电池二氧化锰正极改性研究进展 被引量：11
6
作者 婷婷 林其杭 +5 位作者 刘长洋 卞刘振 孙超 齐冀 彭继华 安胜利 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期754-767,共14页
水系锌离子电池(AZIBs)MnO_(2)正极材料由于具有较高的工作电压和低制造成本等特点而备受关注,MnO_(2)正极固有的导电性差和充放电过程中结构坍塌等问题,导致其比容量较低和循环稳定性较差,严重制约了AZIBs的发展。本文通过调研相关文献... 水系锌离子电池(AZIBs)MnO_(2)正极材料由于具有较高的工作电压和低制造成本等特点而备受关注,MnO_(2)正极固有的导电性差和充放电过程中结构坍塌等问题,导致其比容量较低和循环稳定性较差,严重制约了AZIBs的发展。本文通过调研相关文献,综述了提高MnO_(2)正极材料电导率和循环稳定性的策略,重点介绍了MnO_(2)结构调控、纳米工程、掺杂改性和与高导材料复合等改性策略。通过分析不同晶体结构的MnO_(2)正极材料的电化学性能,建立了MnO_(2)晶体结构与电池比容量之间的构效关系。详细分析了不同的合成手段对MnO_(2)纳米形貌及电池比容量的影响,为不同形貌的MnO_(2)制备提供了指导。同时分析了元素体相掺杂以及高导电碳基材料的添加对MnO_(2)电导率和循环稳定性的影响规律。最后对高性能AZIBs用MnO_(2)正极材料的发展进行了展望,不同的改善策略可以混合使用,并起到协同作用。 展开更多
关键词 水系锌离子电池 MnO_(2) 晶体结构 纳米形貌 优化策略
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铈锆共掺杂对二氧化钛光催化性能的影响研究 被引量：8
7
作者 施凯旋 王瑞芬 安胜利 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期9104-9108,9125,共6页
采用稀土元素Ce及金属元素Zr对TiO2进行掺杂改性,通过溶胶凝胶法制备了几种掺杂比例不同的TiO2光催化剂,对所得Ce,Zr-TiO2催化剂进行了结构、光谱表征和光催化性能测试,并考察了铈锆掺杂对样品疏水性能的影响。通过X射线衍射(XRD)物相... 采用稀土元素Ce及金属元素Zr对TiO2进行掺杂改性,通过溶胶凝胶法制备了几种掺杂比例不同的TiO2光催化剂,对所得Ce,Zr-TiO2催化剂进行了结构、光谱表征和光催化性能测试,并考察了铈锆掺杂对样品疏水性能的影响。通过X射线衍射(XRD)物相分析表明,制得的样品均为锐钛矿型TiO2,且掺杂铈锆后使TiO2的晶格发生了膨胀;SEM结果表明所得样品形貌均呈海绵状,且粒径分布较为均匀;紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)测试结果表明掺杂铈锆后的TiO2对可见光吸收能力增强,光吸收范围增大;荧光光谱(PL)测试得出,掺杂铈锆后的TiO2样品中电子-空穴对复合几率减小,载流子寿命增加。水接触角(WCA)实验表明,掺杂铈锆后样品的疏水性有所增强。光催化结果表明,光降解时间为140min时,以300W氙灯为光源,样品0.5%M-TiO2对罗丹明B和亚甲基蓝溶液降解率最高,分别达到61.95%和49.61%。 展开更多
关键词 二氧化钛 铈锆共掺杂 光催化剂 降解率
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固体氧化物燃料电池La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_(0.9)Ni_(0.1)O_(3-δ)对称电极的电化学性能 被引量：1
8
作者 刘长洋 卞刘振 +3 位作者 郜建全 彭继华 彭军 安胜利 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2059-2065,共7页
采用溶胶凝胶法合成了Sr、Ni共掺杂的La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_(0.9)Ni_(0.1)O_(3-δ)(LSFNi)电极材料,研究了CO在LSFNi电极上的电化学氧化过程。研究结果表明:LSFNi与La_(0.8)Sr_(0.2)Fe_(0.8)Ni_(0.2)O_(3-δ)(LSGM)电解质和Gd_(0.2)Ce_(0.... 采用溶胶凝胶法合成了Sr、Ni共掺杂的La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_(0.9)Ni_(0.1)O_(3-δ)(LSFNi)电极材料,研究了CO在LSFNi电极上的电化学氧化过程。研究结果表明:LSFNi与La_(0.8)Sr_(0.2)Fe_(0.8)Ni_(0.2)O_(3-δ)(LSGM)电解质和Gd_(0.2)Ce_(0.8)O_(2-δ)(GDC)之间具有良好的化学兼容性,同时LSFNi材料在5%H_(2)-Ar下的电导率随着温度的升高而增加,850℃时电导率达到0.85 S/cm。当以CO为燃料时,LSFNi-GDC/LSGM/LSFNi-GDC对称全电池在850、800、750和700℃下的最大功率密度分别达到470、288、196和130 mW/cm^(2)。对称全电池在CO下的极化电阻分别为0.64、1.01、1.83和3.82Ω·cm^(2)。与H_(2)燃料相比,CO电化学氧化的电荷转移过程和吸脱附过程较为困难,导致以CO为燃料的电池性能略低于以H_(2)为燃料时的性能。此外,对称电池在850℃和600 mA/cm^(2)的放电电流下电池的电压从0.719 V衰减到0.657 V,电池的衰减速率约为0.003 V/h。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 对称电极 积碳 CO
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固体氧化物燃料电池气流和热场的宏观尺度数值模拟研究进展 被引量：1
9
作者 栾凯夫 蔡长焜 +3 位作者 谢满意 张纯 郑坤灿 安胜利 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2985-3002,共18页
宏观数值仿真方法通过耦合多个物理场可对固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)进行仿真,在研究SOFC内部机理、外部输出性能等方面存在优势,可为电池优化设计提供依据。SOFC内部气体流动的均匀性直接影响电池效率,热场的分... 宏观数值仿真方法通过耦合多个物理场可对固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)进行仿真,在研究SOFC内部机理、外部输出性能等方面存在优势,可为电池优化设计提供依据。SOFC内部气体流动的均匀性直接影响电池效率,热场的分布会影响电池的发电性能和长期稳定性。本文总结了SOFC内部流道、外部歧管对流场的影响、优化传统流道以及设计新型流道中的宏观数值仿真模拟,以及宏观尺度数值仿真在热量传输和热稳定性方面的研究进展;概括了宏观数值模拟在分析燃料效率,结合多尺度模型,以及设计SOFC组件及新结构方面的研究进展。对应用宏观数值仿真方法研究SOFC进行总结和展望,认为目前需要统一SOFC结构设计的评价标准,以便量化对比。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 数值模拟 流场设计 热模拟 性能优化
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