(La_xSr_(1-x))(Ga_yMg_(1-y))O_3固体电解质的制备及性能研究

采用固相法制备了锶,镁掺杂的镓酸镧(LSGM)固体电解质材料,并对其结晶结构、表面形貌和室温下的电导率进行了研究.XRD分析表明,LSGM样品具有正交钙钛矿结构.利用SEM,分析了烧结保温时间对LSGM样品表面形貌的影响.通过交流阻抗仪测试了室温下LSGM各个组分的电导率,发现在实验中所制备的组分范围内,LSGM体系具有以下特点固定Sr的掺杂量,电导率随Mg的增加而降低;固定Mg的掺杂量,电导率随Sr的增加而增加.     

中低温固体氧化物燃料电池电解质材料研究进展

 固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种全固态的电化学能量转换装置,它的能量转换效率高达70%,且其尾气中的有毒成分含量极低,是未来化石燃料发电技术的理想选择之一。SOFC 具有较宽的工作温度范围,通常在450~1000℃。高温下（800~1000℃）尽管SOFC 在燃料选择方面具有更高的灵活性,但是材料性能衰减的加快、运营成本的提高,以及系统的开关速度变慢等一系列缺点也愈加明显。因而,SOFC 主要朝着低温化的趋势发展。降低SOFC 工作温度最有效的方法是提高固体电解质的电导率,以尽量减少电池的欧姆阻抗。本文综述了萤石型、钙钛矿型和复合型3 类固体电解质材料国内外的研究进展,同时展望了未来中低温SOFC 电解质材料的研究方向。钙钛矿型电解质材料在中低温下具有较高的纯离子电导率,且具备丰富的改性空间,有望成为将来中低温SOFC 电解质材料的首选。     

Co掺杂对Ce_(0.85)Y_(0.15)O_(2-δ)固体电解质材料性能的影响

采用固相反应法合成并在不同温度下烧结Ce0.85Y0.15-xCoxO2-δ(x=0、0.01、0.03和0.05)固体电解质材料,着重研究Co掺杂量对试样的体积密度和离子电导率的影响.采用X射线衍射(XRD)分析烧结后试样的晶体结构,Archimedes法测定烧结试样密度,电化学阻抗谱测量试样的离子电导率.结果表明:试样Ce0.85Y0.15-xCoxO2-δ(x=0、0.01、0.03和0.05)1 400℃烧结后均呈单一的立方萤石结构相,掺杂Co可以有效提高试样的体积密度,促进试样烧结.此外,一定量的Co还可以增加试样的离子电导率,相同烧结条件下试样Ce0.85Y0.14Co0.01O2-δ呈现出最高的离子电导率,1 450℃烧结,其离子电导率在800℃时达到0.083 1 s/cm.     

放电等离子烧结制备Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(2-δ)结构与电性能

采用溶胶凝胶方法制备Sm掺杂CeO2粉体材料,用放电等离子烧结(SPS)方法和常规烧结方法(CS)进行压片烧制,比较两种烧结方法对材料结构与性能的影响.通过X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)等手段对氧化物进行结构表征,交流阻抗谱测试电性能.结果表明,两种烧结方法所得样品均呈现单一的立方莹石结构;SPS烧结样品的晶粒尺寸和密度大于CS烧结样品,SPS烧结样品的晶粒电导率、晶界电导率及总电导率均高于CS烧结样品;550℃时SPS和CS烧结样品的总电导率分别为2.27 s/m和1.87 s/m.放电等离子烧结法是在较低温度下实现快速烧结,制备致密化固体电解质材料的一种有效方法.     

新型电解质材料La1.94Sr0.06Mo2O9-δ的制备与性能

氧离子导体La2Mo2O9在580℃左右存在低温α相向高温β相的结构相变,这是影响其成为固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质材料的关键因素.采用以EDTA为主要络合剂的溶胶-凝胶法合成电解质材料La1.94Sr0.06Mo2O9-δ粉体,利用X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)分别观察样品的微观结构和表面形貌,用热膨胀仪分析样品的热学性质,通过电导率的测量分析样品电学性质,并和传统固相法制得的同掺杂量的样品进行比较,结果表明溶胶-凝胶法制得的样品在600℃烧结8 h便可形成高电导率的高温立方相,成相温度有所降低,并且可以稳定到室温;同时晶粒尺寸明显减小,平均晶粒尺寸在500 nm左右,低温电导率有了很大的提高,550℃时σ=0.006 S/cm,中温800℃时σ=0.12 S/cm.既有效地抑制La2Mo2O9的结构相变,又提高该氧离子导体的中低温离子电导率,可以降低电池的操作温度.     

Sm2O3掺杂Ce2O3的加入量对YBa2Cu3O7-δ界面性能的影响

固体氧化物燃料电池(SOFC)具有稳定性高、寿命长、污染低等优点,是二十一世纪的绿色能源之一。当前SOFC阴极通常采用掺杂的ABO3钙钛矿型材料。这类材料在高温下具有较高的导电率和催化活性,但中温化是SOFC的趋势,高温下常用的La(Sr)MnO3阴极材料在中温下性能下降,不能满足中温下电导率的要求。本论文尝试采用柠檬酸燃烧法来制备YBa2Cu3O7-δ,并在YBCO中加入一定量的Sm2O3掺杂的Ce2O3(SDC)作为SOFC的阴极材料,通过对阻抗分析,研究了SDC掺杂量、烧结温度等对该阴极材料性能的影响。实验结果表明:随着SDC的掺杂量x(0≤x≤50%)和烧结温度的升高,阴极材料的界面阻抗减小。在SDC的掺杂量为50%时,且在800℃下烧结得到的烧结体界面阻抗最小,其界面比电阻仅为0.1353ohm/cm2(800℃),这标志着掺杂SDC的YBCO作为中温固体氧化物燃料电池的阴极材料时非常具有发展前景的。     

燃烧法制备磷灰石型碱土掺杂硅酸镧电解质（英文）

采用尿素-硝酸盐燃烧法,在较低温度下制备较高纯度无杂质相的碱土掺杂磷灰石型La_(9.33)M_x(SiO_4)_6O_(2+δ)电解质.通过XRD、SEM、交流阻抗测试,对样品的结构、形貌及电导性能进行研究.结果表明,燃烧合成的无定形电解质粉体,在800℃煅烧12h后,具有P63/m磷灰石型晶体结构;掺杂对LSO烧结体微观产生一定的影响,烧结体的结构和形貌随x值的变化而变化.此外,LSO烧结体具有良好的电阻可逆性和稳定性.适量的掺杂可有效提高LSO的离子电导率,过量的掺杂反而会降低离子电导率,最佳掺杂摩尔分数为0.2.而随着碱土金属阳离子半径增大,掺杂效果也越来越好.     

固体电解质BaCe1-xREXO3-δ的电导率及燃料电池性能

利用溶胶-凝胶法合成了BaCe1-xRExO3(RE稀土)系列固体电解质,结果证明纯BaCeO3导电性较差,RE3+的引入,取代了晶格中的Ce4+,增加了氧空位,大大提高了体系的导电性.文章还研究了掺杂的BaCeO3体系的导电机理,讨论了不同稀土离子掺杂对电导率的影响,以BaCe1-xRExOa-δ为固体电解质组装了H2/O2燃料电池,电池的开路电压接近1V,短路电流密度超过100mA/cm2,以BaCeo.8Cdo.2O2.9为SOFC电解质,800℃时最大输出功率密度达30mW/cm2.     

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.     

新型中温SOFC阴极材料Sm0.5Sr0.5VO4的制备与性能分析

为降低固体氧化物燃料电池(SOFC)的工作温度,发展新型中低温固体氧化物燃料电池阴极材料,采用固相反应方法,将元素Sr替代Sm进行掺杂制备一种新型阴极材料Sm0.5Sr0.5VO4.XRD谱图显示,在900℃下处理的样品形成了单相稳定的四方钙钛矿结构晶体,其晶格常数比没有进行掺杂的SmVO4晶格常数略微降低,说明Sr已经很好地掺杂进入SmVO4的晶格结构中;在650~750℃,单电池最大输出功率密度为209.5 mW/cm2,最大输出电流密度为138.3 mA/cm2.制备的阴极材料显示了良好的电化学性能.     

Ti和AlN陶瓷的界面反应

采用电子束蒸发的方法在抛光的２００℃ＡｌＮ陶瓷衬底上淀积厚度为２００ｎｍ的Ｔｉ膜，并在高真空中退火．利用二次离子质谱（ＳＩＭＳ）、卢瑟福背散射谱（ＲＢＳ）、俄歇电子能谱（ＡＥＳ）和Ｘ射线衍射分析（ＸＲＤ）技术，研究了从２００～８５０℃温区内Ｔｉ与ＡｌＮ的固相界面反应，给出了界面组分分布随退火温度和时间的变化关系．在界面区发现了三元铝化物并观测到铝化物产生与发展过程．指出铝化物由Ｔｉ－Ａｌ二元和Ｔｉ－Ａｌ－Ｎ三元化合物组成．最后利用热力学理论对实验结果进行了解释     

Ti／莫来石陶瓷界面反应的俄歇电子能谱研究

在２００℃抛光的莫来石陶瓷衬底上用电子束蒸发２００ｎｍ的Ｔｉ膜,并在高真空中退火。首次利用俄歇电子能谱（ＡＥＳ）和Ｘ射线衍射分析（ＸＲＤ）,研究了从２００￣８５０℃Ｔｉ与莫来石的固相界面反应,并用热力学解释了实验结果。结果表明,在淀积过程中,最初淀积的Ｔｉ与衬底表现的氧形成Ｔｉ－Ｏ键,界面区很窄,４５０℃退火１ｈ后,有少量元素态Ａｌ、Ｓｉ原子析出,界面区有所展宽,但变化不大;６５０℃退火１ｈ后,界     

体素及其拼合运算的理论探讨

当前,计算机图形显示技术中的重要课题之一是三维几何造型技术的研究,它不仅是构造真三维图形软件的基础,而且也是CAD/CAM技术中的关键技术.作为三维几何造型的基础是体素及其对体素的各种拚合运算.本文以作者在微型机上研制开发的二次曲面体造型系统ASMS和平面多面体造型系统PDLS为实验基础,探讨了三维几何造型技术中体素及其拚合运算的基本理论.从三维形体及其它的正则性到体素及其拚合运算都给出了较为确切的定义,并对由某些定义推出的若干结论进行了详细的证明.在本文的最后给出了根据这些基本理论研制的ASMS系统和PDLS系统运行的部分结果.     

立体布尔函数边界的代数解及用于立体造型

由地称的色觉机制数学模型所提出了的一种连续值逻辑，得到了线面体布尔函数边界的代数解，文中提供了一立体布尔函数Ａ－Ｂ边界求解的例子和相应的程序绘图。     

固体酸H_2SO_4/SiO_2催化合成DOP

采用化学沉淀法制备了固体酸H2 SO4/SiO2 ,并将其应用于合成DOP .考察了固体酸催化剂的制备条件及其对酯化反应的影响 .实验结果表明 ,每克SiO2 用 1 0mL ,浓度为 0 .5mol·L- 1的硫酸浸泡 0 .5h ,30 0℃下活化 3h ,制得的固体酸H2 SO4/SiO2 催化剂催化活性高 ,选择性好 ,酯化反应速率快 ,产率高     

无机盐固熔体对高分子固体电解质电导率的影响

用无机盐和脲制成固熔体 ,加入 PEG,PVA等高分子物质制备新型的“Polymer- in- Salt”。研究了无机盐种类、含量、结构对高分子固体电解质 ( SPE)电导率的影响 ,制备的 Li Cl O4 -脲 (物质的量比为 1∶ 4.5 ) -高分子体系室温电导率可达 1 .84×1 0 - 3S·cm- 1。研究表明无机盐固熔体对 SPE的电导率具有重要影响     

固体电解质传感器在高温研究中的应用

对固体电解质化学传感器在高温热力学、动力学和火法冶金中的应用进行了总结和回顾 .     

半固态Al-28Pb铸锭中Pb的分布

为有效解决铸造 Al- 2 8Pb润滑材料存在的 Pb分布不均问题 ,开发了半固态 Al- 2 8Pb加工技术 ,通过对不同固相率半固态浆料的常规铸锭中 Pb的分布进行研究 ,得到了半固态浆料固相率与铸锭中 Pb分布之间的关系。研究结果表明 ,随着浆料固相率的增大 ,铸锭中不同部位 Pb颗粒尺寸的差别逐渐减小 ,当固相率大于 4 5 %时 ,Pb颗粒尺寸的差别基本得以消除 ,尺寸相当的 Pb颗粒可均匀地分布在整个铸锭中。     

用“Polymer-in-Salt”电解质制作固体电池

以 NH2 CONH2 -Li Cl O4和 NH2 CONH2 -NH4SCN为主体的“Polym er-in-Salt”作电解质 ,Zn作负极 ,Mn O2 ,Pb O2 和 PAn作正极制成多种二次电池 ,经测试该类电池有不同的开路电压和闭路电流以及能量密度     

爱因斯坦模型的一些问题的讨论及修正

主要讨论了固体原子间相互作用的非线性项对爱因斯坦固体比热容的影响,通过数学运算得出了爱因斯坦固体比热的修正项,大大提高了理论值与实验值的接近程度;同时改进了爱因斯坦固体比热公式中温度的适用范围。