复合电解质Ti_(0.95)Al_(0.05)P_2O_7/NaPO_3/NaTi_2(PO_4)_3的中温电性能研究

本文以H_3PO_4、Ti O_2、Al_2O_3和草酸钠为原料,合成了复合电解质Ti_(0.95)Al_(0.05)P_2O_7/Na PO_3/Na Ti_2(PO_4)_3。采用XRD对复合电解质的结构进行了表征。研究了其在400-800℃范围内的电导率,并以Ti_(0.95)Al_(0.05)P_2O_7/Na PO_3/Na Ti_2(PO_4)_3为电解质隔膜组装了H_2/O_2燃料电池。XRD结果表明反应物经过充分反应,形成了三元复合电解质。800℃时,Ti_(0.95)Al_(0.05)P_2O_7/NaPO_3/Na Ti_2(PO_4)_3有最高电导率6.0×10~(-2)S·cm~(-1)。800℃时开路条件下复合电解质的极化电阻值为0.23Ω·cm~2,燃料电池最大功率密度为90.6 m W·cm~(-2)。     

新型中温离子导体复合膜:Sn_(0.94)Sc_(0.06)P_2O_7和聚四氟乙烯(PTFE)

采用固相法合成中温离子导体Sn0.94Sc0.06P2O7和聚四氟乙烯(PTFE)的复合膜,并进行XRD,SEM及DSCTGA测试表征.用电化学工作站研究了复合膜在75~225℃下的导电特性.SEM分析结果表明复合膜具有良好的微观结构,XRD分析结果表明复合膜已形成了单相的SnP2O7立方相结构.气体气氛对复合膜电导率有显著的影响,σ(dry air)#σ(wet air)#σ(wet H2).该复合膜在湿润H2气氛中150℃下,电导率达到最大值6.5×10-4 S·cm-1.     

Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)阴极材料制备与性能表征

凝胶浇注法制备了阴极材料Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ),并对Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)材料的性能进行分析。制备的Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)为钙钛矿相,其颗粒粒度小,并且尺寸均匀。将粉末在1000℃下烧结,所得烧结体的孔隙率为29.86%。在500~800℃温度范围内测试,测试温度升高,电导率降低,在500℃时电导率最大为38.2 S/cm。阴极Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)与电解质Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)做成阴极对称单电池,在800℃时测得欧姆阻抗和界面阻抗分别为1.92Ω·cm~(-2)和0.17Ω·cm~(-2),阴极BSCF与电解质SDC的化学相容性好。     

Pr_(0.6)Sr_(0.4)CoO_(3-δ)-Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)复合阴极材料的性能

采用甘氨酸-硝酸盐法(GNP)制备Pr_(0.6)Sr_(0.4)CoO_(3-δ)-xCe_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)(PSC-xSDC,10%≤x≤40%)复合阴极材料,研究PSC-xSDC的电性能、电化学性能、热膨胀性能。结果表明:PSC、SDC之间的化学相容性良好。PSC-xSDC复合阴极材料的电导率在600～800℃中温范围内均远高于100 S/cm,PSC-xSDC中SDC最佳复合量为30%,1 000℃煅烧的PSC-30%SDC复合阴极材料与电解质接触良好,在750℃测得的界面极化电阻为0.054Ω·cm~2。PSC与SDC复合适当降低了阴极材料的热膨胀系数,PSC-30%SDC的热膨胀系数为16.77×10~(-6 ) K~(-1)。     

中温固体氧化物燃料电池双钙钛矿PrBaCo2O5+δ作为潜在阴极的电化学性能研究

通过溶胶-凝胶制备双钙钛矿PrBaCo_2O_(5+δ)(PBCO)中温固体氧化物燃料电池阴极材料,研究结果表明:PrBaCo_2O_(5+δ)为四方结构.在100~850℃内,PBCO样品为金属导电机制.交流阻抗谱的测试结果表明:PrBaCo_2O_(5+δ)电极在800℃时的极化电阻为0.034 8Ω·cm~2.采用La_(0.9)Sr_(0.1)Ga_(0.8)Mg_(0.2)O_(3-δ)(LSGM)电解质为支撑体的单电池在800℃时的功率密度达到558.7 m W/cm2.     

分散第二相SiO_2材料对Na_2Mo(0.1) S_(0.9)O_4离子导电性的影响

本文对分散第二相SiO_2材料掺入A_2BX_4型Na~+离子导体(Na_2Mo_(0.1)S(0.9)O_4的离子导电性进行了研究,结果表明,SiO-2含量为4m/o时电导率出现极大(σ=2.14×10~(-4)Ω~(-1)cm~(-1),在315℃时),同时给出了绝缘第二相材料能够提高母体电导率的原因。     

Bi_2O_3——Na_2WO_4体系氧离子导体

1 引言近十多年来,科学工作者对Bi_2O_3基固体电解质的组成、温度与电导率的关系进行了大量研究.高桥武彦等人在Bi_2O_3中掺入各种金属氧化物进行探索,发现了一系列性质优良的氧离子导体.例如:(Bi_2O_3)_(0.75)(Y_2O_3)(0.25)、(Bi_O_3)_(078)(WO_3)_(0.32)等,在923K 时,前者氧离子电导率(σ_0-)为1.1×10~(-2)Ω~(-1)cm~(-1),后者σ_0-为4.1×10~(-2)Ω~(-1)cm~(-1).     

稀土硫酸盐对Na_2Mo_(0.1)S_(0.9)O_4离子导电性的影响

为了开发用于SO_2气体传感器的固体电解质材料。对掺杂稀土硫酸盐的Na_2Mo_(0.1)S_(0.9)O_4体系的离子导电性和相关系进行了研究,取得了良好的结果;在掺有4m/oPr_2(SO_4)_3的体系中,280℃时电导率达到10~(-3)Ω~(-1)cm~(-1);差热分析表明,没有相变发生,成功地将Na_2Mo_(0.1)S_(0.9)O_4的高温快离子导电相稳定到了室温。     

BaCe0.75Y0.25O3-δ中温电解质的制备及单电池性能

采用溶胶-凝胶法制备掺Y³⁺的BaCeO₃电解质BaCe_0.75Y_0.25O_3-δ. 通过TG\|DTA和烧结曲线测试表明, 样品在1 080 ℃附近开始烧结; XRD谱分析表明, 空气中1 450 ℃烧结10 h的样品已成单相, 为正交钙钛矿结构; 单电池H₂(wet),Ag｜BCY1450｜Ag,Air(dry)测试结果表明, 基于BCY1450电解质的单电池在中温范围具有较高的开路电压.     

琼脂对凝胶电解质镁空气电池性能的影响

针对液体电解液安全性低和可塑性低的问题,把不同质量分数的琼脂加入到氯化钠水溶液中制作环保型琼脂凝胶电解质,作为镁空气电池的电解液。通过傅里叶变换红外光谱、离子电导率、腐蚀和电流放电,研究了电池电化学性能。研究结果表明:2.0%琼脂的琼脂凝胶电解质性能最好,其离子电导率为6.952×10~(-2) S·cm~(-1)。组装成电池的放电电压为1.3～1.4 V、电池容量为1.292×10~3 mAh·g~(-1)、能量密度为1.710×10~3 Wh·kg~(-1)。     

钙传感法对铁液中溶解态钙活度的研究

用直接合成法制备了Caβ″-Al_2O_3 固体电解质,在10~(-2)～1 MHz 频率范围内,于 1073～1523 K 温度区间测定了电解质的阻抗谱,并计算得到电导率,其数量级为 10~(-6) ～10~(-5)Ω~(-1)·cm~(-1)。用Caβ″-Al_2O_3 作为固体电解质,以Sn-Ca 合金为参比电极,组装成电池 Mo|Sn-Ca|Caβ″-Al_2O_3|[Ca]_(Fe)|Mo(ZrO_2),于 1833 K 温度下测定了纯铁液中溶解态钙的活度,证明该种固体电解质有希望用于直接测定钙的活度。     

两种银基有机固体电解质

一、引言已有许多关于铜基和银基有机固体电解质的报道,其最佳离子电导率值在室温可达10~(-2)(Ωcm)~(-1)数量级。我们用六次甲基四胺的氢碘酸盐C_6H_(12)N_4HI与碘化银AgI反应制得的固体电解质,25℃时电导率为7.5×10~(-2)(Ωcm)~(-1)。比Takahashi等人用六次甲基四胺的氢碘酸盐C_6H_(12)N_4·HI与碘化亚铜CuI反应制得的固体电解质,及Owens等人用六次甲基四胺的氢氨酸盐C_6H_(12)N_4·HCl与氯化亚铜CuCl反应制成的固体电解质的电导率,都高一个数量级。用NNN’N’-四甲基乙烯二胺的碘氢酸盐C_6H_(16)N_2·2HI同AgI反应,制成了固体电解质,25℃时电导率值为1.01×10~(-2)(Ωcm)~(-1),达到季胺盐类固体电解质的最佳电导率值。     

HEDP与Sn(Ⅱ)、Sn(Ⅳ)配位化合物的性质研究

本文报告[Sn(Ⅱ)(H_2O)C_2H_4P_2O_ ]·3H_2O和[Sn_2(Ⅳ)(OH)_4(H_2O)_2C_2H_4P_2O_7]·7H_2O两种配位化合物的制备并用莫斯堡尔谱、红外光谱、差热热重分析等方法研究它们的键性质和构型。 [Sn_2(H_2O)C_2H_4P_2O_7]·3H_2O的化学位移(δ)值和四极矩分裂(△E_Q)值与Sn_2P_2O_7、SnHPO_3的数值接近,从而可推测它的构型。[Sn_2(OH)_4(H_2O)_2C_2H_4P_2O_7]·7H_2O的莫斯堡尔谱说明该配合物中Sn(Ⅳ)是六配位的。同一构型Sn(Ⅱ)化合物的δ与△E_Q值之间存在着线性关系,这可用5s电子参加sp~3杂化的程度作解释。从这些配合物的红外光谱讨论了与Sn配位的HEDP电离情况,从差热热重分析讨论了这些配合物的热稳定性。     

高性能H-SOFC质子阻塞复合阴极材料PBSF-SDC

采用EDTA-柠檬酸络合法制备了新型的无钴钙钛矿氧化物Pr_(0.5)Ba_(0.25)Sr_(0.25)FeO_(3-δ)(PBSF),XRD分析表明PBSF为立方钙钛矿结构,同时与Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)(SDC)和BaZr_(0.1)Ce_(0.7)Y_(0.2)O_(3-δ)(BZCY)在1 000℃时具有良好的化学相容性。PBSF的热膨胀系数为15.2×10~(-6) K~(-1),明显低于Co基钙钛矿材料。以PBSF-SDC为阴极、NiO-BZCY为阳极、BZCY为电解质的单电池在750℃时最大功率密度为(865±38) mW/cm~2,极化电阻为0.092Ω·cm~2。结果表明,PBSC-SDC质子阻塞型复合阴极在H-SOFCs中具有潜在的应用前景。     

墨水涂覆法制备硫化物全固态锂离子电池

采用墨水涂覆技术制备基于硫化物的电解质薄膜及其全固态锂离子电池。通过N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂对真空烧结法制得的Li_8P_2S_9粉末进行处理,获得均匀、稳定的湛蓝色Li_8P_2S_9墨水。研究结果表明:NMP溶剂处理后的Li_8P_2S_9颗粒粒径从10μm降低到1μm左右,物相晶体结构不变,但改善颗粒间的接触性能。在Li_8P_2S_9墨水中添加一定量的聚偏二氟乙烯(PVDF)黏结剂,溶解完全后将墨水滴涂在磷酸铁锂正极表面,除去溶剂即可一步实现电解质的成膜及电解质与正极的复合。当PVDF与Li_8P_2S_9的质量比为1:10时,电解质膜30℃下的锂离子电导率为2.03×10~(-4)S/cm,25℃电化学窗口为5.15V。以该墨水涂覆法制得的LiFePO_4/Li电池可在室温下稳定工作,0.2C下循环100圈的平均比容量为113.7mA·h/g,库仑效率为99%。     

Na_2SO_4-Na_2MoO_4体系的离子导电性与导电机理研究

本文对晶态Na_2SO_4-Na_2MoO_4体系的离子导电性进行了研究;并得出在Na_2MoO_4含量为10m/o时电导率最大(σ=1.01×10~(-4)Ω~(-1)cm~(-1).300℃);XRD、DTA分析表明,该组成处为一新相Na_2Mo_(0.1)S_(0.9)O_4,其相变温度为212℃、425℃,在相变处对应于明显的电导率突变。根据IR谱实验结果和新相的结构特点,讨论了该体系的导电机理。     

中低温固体氧化物燃料电池Sr_(1-x)Na_xSiO_(3-0.5x)(x=0.35,0.45)电解质的性能研究

将具有高离子传导的Sr_(1-x)Na_xSiO_(3-0.5x)(x=0.35,0.45)材料应用于中温固体氧化物燃料电池电解质.利用X射线衍射(XRD)、范德堡法和阻抗测试对电解质样品的结构、电导率和阻抗谱进行了研究.XRD结果表明,利用固相反应法制备样品时,当烧结温度为950℃,烧结时间为15 h后可以获得Sr_(1-x)Na_xSiO_(3-0.5x)电解质材料单相结构.电导率结果表明,x=0.45的电解质样品显示出更高的电导率,其电导率在800℃时,达到0.027 S·cm~(-1).两种样品的阻抗谱结果显示,x=0.45的电解质具有更高的氧离子电导率.     

(La_(0.97)Yb_(0.03))_2Mo_2O_9的制备及电性能

采用XRD,SEM、氧浓差电池、电化学工作站等方法对高温固相反应法合成的(La0.97Yb0.03)2Mo2O9固体电解质材料的电性能进行了研究.结果表明,在600～ 800℃下,制得的样品氧浓差电池电动势的实测值与理论值吻合得很好,氧浓差电池放电性能证实了样品在该温度范围内为一纯氧离子导体.在测定温度范围内,不同气氛下的电导率随温度升高基本呈线性增大,湿润空气中表现出较高的电导率,800℃时达到最大值0.022 S·cm-1.     

Na_2O-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2系统快离子玻璃的电导和NMR谱

制备了Na_2O含量较高的Na_2O-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2四元系玻璃,测定了它们的电导率及电导率与组分的关系。用NMR和IR谱对该玻璃作了结构基团研究。所制备样品在300℃下的电导率可达10~(-3)Ω~(-1)cm~(-1)以上。当用Al_2O_3代B_2O_3时,样品电导率升高,并对此从结构上作了解释。     

Fe_3O_4-[(ZnL_2)(H_2O)_2]_2H_2[P_2Mo_5O_(23)]·2H_2O纳米复合粒子的合成及性质

以Fe_3O_4与[(ZnL_2)(H_2O)_2]_2H_2[P_2Mo_5O_(23)]·2H_2O(L=pyridine-2-carboxamide)为原料成功合成了Fe_3O_4-[(ZnL_2)(H_2O)_2]_2H_2[P_2Mo_5O_(23)]·2H_2O纳米复合粒子.通过透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射仪(XRD)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、荧光光谱仪(PL)和振动样品磁强计(VSM)对Fe_3O_4-[(ZnL_2)(H_2O)_2]_2H_2[P_2Mo_5O_(23)]·2H_2O纳米复合粒子进行结构和性质研究,结果表明合成的Fe_3O_4-[(ZnL_2)(H_2O)_2]_2H_2[P_2Mo_5O_(23)]·2H_2O纳米复合粒子平均粒径为10.4nm,几乎呈球形,大小较为均匀,室温下显示良好的光学和磁学性能,在黑暗条件下,Fe_3O_4-[(ZnL_2)(H_2O)_2]_2H_2[P_2Mo_5O_(23)]·2H_2O纳米复合粒子能有效吸附有色染料次甲基蓝,该纳米复合粒子在吸附,磁学和生物医学方面都具有潜在应用.