La0.9Sr0.1Ga0.9Mg0.1O3-α-NaCl复合电解质的合成及其质子导电性研究

采用固相法合成了La0 9Sr0.1Ga0.9Mg0.1O3-α-NaCl(1%wt)复合电解质陶瓷样品.用XRD,交流阻抗谱、氢浓差电池及氢泵(电化学氢分子透过)等方法对样品进行了结构和电性能表征.粉末XRD结果表明NaCl的加入能有效地抑制杂相的生成,该样品已形成了单一的钙钛矿型LaGaO3结构.氢浓差电池电动势的实测值与理论值吻合得很好,离子迁移数为1,表明该陶瓷样品在氢气气氛中为一纯离子导体;氢的电化学透过速率的实测值与理论值吻合得较好,进一步证实了该样品在氢气气氛中几乎为一个纯质子导体.质子电导率在1 000℃时达到0.082s·cm-1.     

La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ的甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备和表征

分别采用固相反应法、甘氨酸一硝酸盐燃烧法合成了具有钙钛矿结构的中温固体电解质La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ（LSGM）。用XRD、直流四电极和扫描电镜分析了电解质的晶体结构、电化学性能和显微结构。扫描电镜分析表明：用甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备LSGM成相温度低,1400℃烧结2h即可获得单相的LSGM。SEM表明烧结体具有良好的微观结构。用甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备的LSGM在850℃时的电导率为0.1 S·cm-1,高于固相反应法制备的样品的电导率。与固相反应法制备LSGM相比,用甘氨酸-硝酸盐燃烧法合成LSGM有利于降低烧结温度,提高纯度,改善电解质的性能。     

Ce0.8Sm0.2O1.9-La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85复合材料的制备与导电性

为研究复合材料氧离子导电体的导电特性,采用化学共沉淀法制备Ce0.8Sm0.2O1.9-La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85纳米复合粉体,并获得复合陶瓷材料.通过X线衍射仪和扫描电子显微镜对复合材料的物相组成与微观结构进行分析,利用交流阻抗测试研究材料的离子导电性.研究结果表明:煅烧复合粉体的平均晶粒尺寸为15 nm;复合材料的导电性均明显高于复合组元的单相材料的导电性;La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85中La2O3过量3％(质量分数)的复合材料体现最好的导电性,在700℃时的导电率为0.106 S/cm.通过交流阻抗谱分析晶粒、晶界特性,探讨复合电解质材料的导电机理.     

BaCe0.9Y0.1O3-α固体氧化物燃料电池电极极化性能的研究

以BaCe0.9Y0.1O3-α氧化物陶瓷为固体电解质,以多孔性Pt为电极材料,组成氢-空气燃料电池,用电流遮断法分别测定了600℃～1000℃范围燃料电池输出电流时的欧姆电位降和正负极的电极极化 结果表明,该燃料电池的优良性能与Pt电极很小的极化作用密切相关,正负极的电极极化皆随着温度的升高而变小,正极的极化小于负极的极化     

Ba1.03Ce0.8Gd0.2O3-α固体电解质的合成及其燃料电池性能

分别用高温固相反应法及溶胶一凝胶法合成了Ba1．03Ce0．8Gd0．2O3-α固体电解质，测定了两种方法合成样品的结构和600℃～1000℃时的氢-空气燃料电池性能．结果表明，两种方法合成的样品均为钙钛矿型斜方晶结构，用溶胶一凝胶法合成的粉体的烧结温度为1450℃，比高温固相法的烧结温度（1650℃）降低了200℃，其燃料电池具有更好的性能．     

SOFC电解质材料La0.8Sr0.2Ga0.8-xMg0.2CoxO3-δ的制备及性能#br#

利用甘氨酸 硝酸盐燃烧法制备不同浓度Co掺杂的La_0.8Sr_0.2Ga_0.8-xMg_0.2Co_xO_3-δ固体氧化物燃料电池电解质材料, 并对其晶体结构、 形貌以及电学性能进行表征. 结果表明: 随着Co掺杂量的增加, 样品无明显杂相峰, 其谱峰略向小角度一侧移动, 晶胞体积略增大,  平均粒径逐渐减小; Co掺杂对电导率影响显著, 晶粒电导率是导致样品总电导率升高的主要因素.     

SOFC电解质材料La0.8Sr0.2Ga0.8-xMg0.2CoxO3-δ的制备及性能#br#

利用甘氨酸 硝酸盐燃烧法制备不同浓度Co掺杂的La_0.8Sr_0.2Ga_0.8-xMg_0.2Co_xO_3-δ固体氧化物燃料电池电解质材料, 并对其晶体结构、 形貌以及电学性能进行表征. 结果表明: 随着Co掺杂量的增加, 样品无明显杂相峰, 其谱峰略向小角度一侧移动, 晶胞体积略增大,  平均粒径逐渐减小; Co掺杂对电导率影响显著, 晶粒电导率是导致样品总电导率升高的主要因素.     

钙钛矿型La0.1Sr0.9Co0.9Fe0.1O3-δ膜的非化学计量及氧渗透模型

钙钛矿型透氧膜的非化学计量平衡关系与氧分压和温度有关,并对其应用起决定作用.文中以金属硝酸盐为前驱体,采用EDTA-柠檬酸联合络合法制备了钙钛矿型氧化物La0.1Sr0.9Co0.9Fe0.1O3-δ,并利用TG/DSC、XRD、SEM等方法对La0.1Sr0.9Co0.9Fe0.1O3-δ粉体的晶体结构和表面形态进行了表征.温度在923~1 223K、压力在0.101~1.01×105Pa之间变化时,采用热重分析法测得La0.1Sr0.9Co0.9Fe0.1O3-δ的非化学计量值在0.33~0.51之间.文中还利用简化的半经验公式对非化学计量值δ进行了计算,发现半经验公式能很好地与实验数据相拟合,由此得到了一个氧渗透通量的计算模型.实验结果表明,所提出的模型能够较好地预测La0.1Sr0.9Co0.9Fe0.1O3-δ膜的氧渗透通量.     

Effect of La0.8Sr0.2Co0.2Fe0.8O3-δ morphology on the performance of composite cathodes

In the present work,one dimensional La0.8Sr0.2Co0.2Fe0.8O3 δ(LSCF) nanofibers with the mean diameter of about 100 nm prepared by electrospinning were deposited on Gd0.2Ce0.8O1.9(GDC) electrolyte followed by sintering to form one dimensional LSCF nanofiber cathode. And LSCF/GDC composite cathodes were formed by introducing GDC phases into LSCF nanofiber scaffold using infiltration method. The polarization resistances for the composite cathode with an optimal LSCF/GDC mass ratio of 1/0.56 are 0.27,0.14 and 0.07 Ω cm2at 650,700 and750 1C,respectively,which are obviously smaller than 2.26,0.78 and 0.29 Ω cm2of pure LSCF nanofiber cathode. And the activation energy is1.194 eV,which is much lower than that of pure LSCF nanofiber cathode(1.684 eV). These results demonstrate that the infiltration of GDC into LSCF nanofiber scaffold is an effective approach to achieve high performance cathode for solid oxide fuel cells(SOFCs). In addition,the performance of composite cathode in this work was also compared with that of our previous nanorod structured LSCF/GDC composite cathode.     

La0.8Sr0.2MnO3的电导温度特性

测试分析了La0 .8Sr0 .2 MnO3 材料的电导温度特性 ,发现电导随温度变化可以分成两个区域 :在 2 0 0～70 0℃ ,材料表现为半导体导电 ,此时材料的导电性能主要是由小极化子导电决定 ;在 70 0～ 10 0 0℃ ,材料呈现出金属导电 ,这是由于温度的升高 ,电子获得足够大的能量后由局域态变为自由态或准自由态     

BaCe_(0.9)Ca_(0.1)O_(3-α)的溶胶-凝胶法合成及中温质子导电性

在较低温度下煅烧(1050℃)和烧结(1500℃)由溶胶-凝胶法制得的前驱体而获得致密的钙钛矿型BaCe0.9Ca0.1O3-α陶瓷样品,分别比通常高温固相法的煅烧温度(1400℃)和烧结温度(1665℃)降低了350℃和165℃.采用交流阻抗谱、氢浓差电池及氢的电化学透过(氢泵)等方法研究了样品的质子导电性.结果表明,样品在300℃~600℃的氢气气氛中几乎为纯的质子导体,在600℃时的质子电导率为1.22×10-4S.cm-1.     

全氟磺酸型质子交换膜在低温常压电化学合成氨中的应用

用Nafion膜作为电解质材料,以NiO-Ce0.8Sm0.2O2-δ(SDC)为阳极和Sm0.5Sr0.5CoO3-δ(SSC)、Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ(BSCF)、LaFe0.7Cu0.1Ni0.2O3-δ(LFCN),La0.8Sr0.2Co0.8Fe0.2O3-δ(LSCF)、La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ(LSCM)、NiO-Ce0.8Sm0.2O2-δ做阴极材料,银-铂网做集流体组成单电池,在自制的合成氨测试装置中用湿氢气和氮气进行合成氨测试,测试结果表明,该质子交换膜在室温具有较高的质子导电率,在80℃条件下质子导电率最高为2.5×10-3S/cm,合成氨产率均达到10-9mol/(cm2.s)实现了低温常压下合成氨。     

La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ的柠檬酸盐法制备及其电性能

采用柠檬酸盐法合成了La06Sr0.4Co0.2Fe08O3-δ(LSCF6428)粉体材料.经XRD分析凝胶在1 100℃煅烧时,转变为正交钙钛矿结构的纯相产物,与固相反应法采用1 250℃的烧结温度相比,柠檬酸盐法能有效降低粉体的烧结温度.实验结果表明,在500～700℃中温范围内,LSCF6428样品在空气气氛中的电导率均超过了100S·cm-1,且随温度的升高,样品的电导率在500℃附近出现极值,达到100S·cm-1.其导电机理可以用p型小极化子绝热空隙理论来解释.     

La0.8Sr0.2Co0.5Fe0.5O3纳米粉料的制备与表征

采用溶胶 凝胶法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料La0 .8Sr0 .2 Co0 .5Fe0 .5O3 (LSCF)粉体 .用热重分析 (TG)、差热分析 (DTA)、X射线衍射分析 (XRD)、扫描电镜 (SEM )、透射电镜 (TEM )、傅里叶红外 (FT IR)、BET和元素分析仪对热分解机理和粉体的性质进行了研究 .结果表明 ,随着温度的不断升高 ,凝胶先经过失水过程 ,然后发生有机物和部分硝酸盐的分解及碳酸盐的生成 ,5 0 0℃时开始形成钙钛矿相 ,6 0 0℃时硝酸盐完全分解 ,80 0℃时残余的碳酸盐完全分解并形成单相的钙钛矿晶型结构 ;在 80 0℃焙烧 2h ,粉体的平均粒径为 34.2nm ,比表面积为 2 8.2m2 / g .     

La1.90Sr0.10Mo2O9-α的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了La1.90Sr0.10Mo2O9-α固体电解质材料.采用氧浓差电池、电化学工作站等方法对样品进行了表征.结果表明,制得的样品在600-800℃下氧浓差电池电动势的实测值与理论值吻合的很好,氧离子迁移数为0.994 4-0.998 3,表明样品在该温度范围内为一纯氧离子导体;干燥空气气氛下电导率随温度升高呈线性增大,800℃时达到最大值1.79＊10^-3S.cm^-1.     

(SrCo0.8Fe0.2O3-δ)0.9(SrZrO3)0.1中空纤维膜制备和氧分离性能研究

采用相转化法制备了SrCo0.8Fe0.2O3-δ-SrZrO3(10 mol%)双相复合中空纤维陶瓷膜.所制得的纤维膜的壁厚为0.25 mm,外径为1.70mm.为建立氧渗透所需的氧分压梯度,将膜的外壁暴露在空气中,内壁采用高纯氦气吹扫.在950℃时,采用30 ml/min氦气吹扫,测得氧渗透速率为1.42 ml·cm-1·min-1.氧渗透速率随温度而升高,在850～950℃范围内的表观活化能为35.3±1.6 kJ/mol.随着吹扫气流量的增加,膜管内的氧分压下降,氧渗透速率提高.采用活塞式流动模型和Wagner氧渗透理论模拟了纤维膜的氧渗透过程,模拟结果与实测数据符合较好.     

BaCe0.85 Y0.15 O3-α的合成及中温质子导最性研究

采用水热法合成了BaCe0.85 Y0.15O3-α陶瓷样品的粉体,在较低温度(1550℃)下烧结得到了致密陶瓷样品,烧结温度比通常的高温固相法的烧结温度(1650℃)降低了100℃.对产物形成过程及微结构进行了DSC-TGA、SEM及XRD等表征.结果表明,约在1029℃时样品已基本形成单相钙钛矿结构.采用交流阻抗谱、氢浓差电池及氢的电化学透过(氢泵)等方法测试了样品300℃～600℃的质子导电性.结果表明,样品在300℃～600℃下氢气气氛中几乎为纯质子导体,在600℃时的质子电导率为1.18×10-2S·cm-1.     

BaCe0.85Y0.15O3-α的合成及中温质子导电性研究

采用水热法合成了BaCe0.85Y0.15O3-α陶瓷样品的粉体,在较低温度（1550℃）下烧结得到了致密陶瓷样品,烧结温度比通常的高温固相法的烧结温度（1650℃）降低了100℃．对产物形成过程及微结构进行了DSC—TGA、SEM及XRD等表征．结果表明,约在1029℃时样品已基本形成单相钙钛矿结构．采用交流阻抗谱、氢浓差电池及氢的电化学透过（氢泵）等方法测试了样品300℃～600℃的质子导电性．结果表明,样品在300℃～600℃氢气气氛中几乎为纯质子导体,在600℃时的质子电导率为1．18×10^-2S·cm^-1．     

莫来石纤维陶瓷负载La0.8Sr0.2CoO3的制备及催化性能

采用浸渍法制备了以莫来石纤维多孔陶瓷为载体的La0．8Sr0．2CoO3钙钛矿材料,利用扫描电子显微镜及X射线衍射仪对样品进行了表征,发现莫来石纤维陶瓷载体表面负载有钙钛矿型复合氧化剂．进而研究了载体催化剂对NO和CO的催化活性,并讨论了添加为0．1％（质量分数）的PdCl2对La0．8Sr0．2CoO3钙钛矿材料催化活性的影响．结果表明,未添加Pd时,601℃下NO的转化率达到74．5％,CO的转化率高达99％;在添加少量Pd之后,350℃下CO和NO的转化率均达到100％．     

Colossal magnetoresistive p-n junctions of perovskite oxide La0.9Sr0.1MnO3／SrNb0.01Ti0.99O3

We have successfully fabricated the colossal magnetoresistive (CMR) p-n junctions of perovskite oxide La0.9Sr0.1MnO3/SrNb0.01Ti0.99O3 (LSMO/SNTO) with laser molecular beam epitaxy. The I-V characteristics of the LSMO/SNTO p-n junctions as a function of applied magnetic field (0—5 T) were studied between 100 and 300 K. We found that the p-n junction exhibited the CMR behavior. The CMR ratio △R/R0 (△R = RH - R0) is positive in magnetic fields below 0.13 T and at high temperature, while it displays a negative CMR near 100 K and in magnetic fields over 0.13 T. The CMR ratio values are 8% at 0.1 T and 13% at 5 T and 300 K, 40% at 0.1 T and 150 K, 10% at 0.13 T and -60% at 5 T and 100 K. The CMR behavior of the p-n junction is different from those of the LaMnO3 compound family.