【摘 要】
:
本论文以La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ(LSCM)氧化物为阳极材料,以氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)为电解质,研究了电化学极化对高温烧结LSCM阳极、未经高温烧结的LSCM阳极,及未经高温烧结的Gd0.2Ce0.8O1.9(GDC)浸渍LSCM阳极与电解质之间界面接触和电化学性能的影响。主要研究结果如下:(1)探究了电化学极化对于高温烧结LSCM阳极的电化学性能和阳极/电解质界
论文部分内容阅读
本论文以La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ(LSCM)氧化物为阳极材料,以氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)为电解质,研究了电化学极化对高温烧结LSCM阳极、未经高温烧结的LSCM阳极,及未经高温烧结的Gd0.2Ce0.8O1.9(GDC)浸渍LSCM阳极与电解质之间界面接触和电化学性能的影响。主要研究结果如下:(1)探究了电化学极化对于高温烧结LSCM阳极的电化学性能和阳极/电解质界面的影响。结果表明,高温烧结后LSCM阳极与YSZ电解质之间形成良好的界面接触,同时电解质表面生成了环形接触印记,这些印记是由于烧结过程中LSCM中的Mn元素迁移到YSZ表面所致。电化学极化有利于增加烧结界面的稳定性,使LSCM电极的性能衰减得到抑制。(2)考察了电化学极化法原位构筑LSCM阳极/电解质界面的可行性。结果表明,电化学极化降低了未经高温烧结LSCM阳极的欧姆电阻和极化电阻,且极化电流越大,电极性能提升幅度越大。形貌分析表明电化学极化促进了LSCM/YSZ界面的原位构筑,在YSZ电解质表面形成接触印记。元素分析表明,在电化学极化作用下,LSCM中的部分Sr、Cr、Mn元素会富集到电极/电解质界面,促进了界面的接触。(3)考察了电化学极化对未经高温烧结GDC浸渍LSCM复合阳极的电化学性能和阳极/电解质界面的影响。电化学结果表明,浸渍少量GDC纳米颗粒后,LSCM电极性能得到大幅提高,且随着GDC浸渍量的增加,电极性能进一步提升。形貌分析表明,浸渍的GDC纳米颗粒在LSCM颗粒上形成包覆结构,同时GDC颗粒也填补了LSCM与YSZ之间的空隙。在250m A·cm-2极化5h后,LSCM电极中部分Sr和Cr元素聚集到电极/电解质界面,使LSCM/GDC/YSZ电解质之间形成更加紧密的界面接触。此外,GDC浸渍也极大提升了电化学极化构筑的LSCM阳极/电解质界面的稳定性。
其他文献
锂硫电池(LSB)具有高理论能量密度,且制备原料丰富、成本低廉、环境友好,是最有希望的下一代能量储存器件,但是在实际应用过程中存在硫及其还原产物导电性差、多硫化锂(Li PSs)溶解性带来的“穿梭效应”、硫体积膨胀等问题。为了解决上述问题,近年来纳米多孔炭材料已被用作硫载体制备LSB正极材料,但还面临制备成本高、硫负载率和导电性不理想等问题。本论文开发出一种成本低廉、工艺简单的方法制备蓬松状超薄壁
研究稳定高效的阴极析氢反应(HER)催化剂是降低电解水能耗的重要途径之一。目前,Pt合金催化剂极具商业化潜力。然而,Pt合金仍有不足之处:在碱性环境中,Pt合金裂解水的能力较弱,使其难以捕获氢中间体(H*),从而减缓HER反应动力学;而在酸性环境中,Pt合金由于本身过强的H*吸附能力,使其H*的脱附过程中需要克服更高的能垒。此外,Pt合金在酸性环境中容易被腐蚀,稳定性差等问题进一步限制了其在HER
固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种高效的清洁发电装置,具有广泛的应用前景。La0.8Sr0.2Mn O3+δ(LSM)是SOFC最常用的高温氧电极材料之一,但其在中温下缺乏离子电导率,导致电化学反应被局限在电极/电解质界面处。本论文使用陶瓷颗粒直接浸渍法,将离子-电子混合导电的La2Ni O4+δ(LNO)纳米颗粒导入到多孔LSM骨架中。直接陶瓷颗粒浸渍法的瓶颈问题是LNO颗粒流动性差,难以充分
本文分别通过液态金属(Liquid Metal,LM)和放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)两种技术制备12Cr-ODS钢,在1200℃温度下保温30min后,快速取出并立即热轧淬火,轧制压下率分别为10%、30%、50%和70%。利用维氏硬度计和万能拉伸试验机对样品进行力学性能测试,利用金相显微技术和电子背散射技术(EBSD)对样品的组织结构进行表征分析,研究轧
近年来,随着集成电路向着微型化、高精度方向发展,对引线框架材料的力学性能和电学性能提出了新的要求。Cu-Ni-Si系合金因为具有较高的强度、适中的导电性能,引起了广泛的关注,被认为是理想的引线框架应用材料。本文在Cu-2.89Ni-0.61Si-0.14Mg合金的基础上,添加不同含量的Nb元素,研究其对合金性能和显微组织结构的影响。添加适量的Nb元素可以提高Cu-Ni-Si合金的硬度、强度、导电率
近年来,半导体光催化诱导有机合成因其利用可再生的太阳能而引起了人们极大的关注。国内外研究者致力于开发各种半导体催化剂,包括氧化物、硫酸盐、金属有机骨架、石墨碳氮化物等。此外,从构建异质结、负载助催化剂、控制形貌、调节晶面和产生缺陷的角度出发,提出了许多优化半导体光催化材料结构和组成的策略,以实现光吸收、电荷转移和表面反应。共价有机框架(COFs)是一类晶态有机多孔骨架,由于它有可扩展的π共轭体系、
氧化钨(WO3)由于其良好的能级排列和光吸收能力而在许多半导体中脱颖而出,但其电荷转移速率慢,特别是空穴迁移速度慢和载流子寿命短,阻碍了它的应用。贵金属纳米颗粒作为一种有效的电荷转移介质,在各种光催化中激发肖特基结触发的电荷流的能力在近十年来引起了人们的广泛关注。然而,通过合适的界面工程在金属/半导体复合样品中进行定向电荷传输通道的微调和可控制造的研究很少。在本工作中,我们设计了一种高效静电逐层组
难熔高熵合金应用前景广阔,除了作为高温结构材料,还可望用于阻尼合金、超导、生物医学及核反应堆等领域。但目前该领域以实验研究为主,从理论上进行定量化研究报道较少,对高熵合金基本特性缺乏深刻理解。本论文基于文献调研和物化数据分析,选取10种BCC结构难熔高熵合金作为研究对象,包括:TiZrHfNbMox(x=0,0.5,1.0,1.5),TiZrHfNbV,MoNbTiVZrx(x=0,0.5,1.0
由于在航空航天、电子通信、电磁脉冲武器、石油钻探等领域的巨大应用潜力,高介常数材料引起了人们的较大关注。陶瓷-聚合物复合材料由于兼具陶瓷和聚合物的优良性能,在耐压特性和加工性能上具有明显优势。但以低介聚合物为基体、高介陶瓷为填料的复合材料介电常数严重偏低。本文以具有高介电常数、低介电损耗的BaTiO3(BT)为基体,引入高热导率BN来提高复合材料介电性能的温度稳定性,同时引入热固性低损耗氰酸酯(C
利用光催化技术将水和二氧化碳转换为氢能和有机燃料是解决环境和能源问题的理想途径。然而,光催化剂普遍存在对太阳能的利用率低和光生电子与空穴的复合率高等亟待解决的问题,这些问题严重制约了光催化技术的广泛应用。因此设计和制备高效光催化剂,探索提高光催化反应效率的方法和途径是光催化科学研究的焦点。碳化硅(SiC)材料因经济、无毒、稳定、可见光响应和高电子迁移速率等优点而备受瞩目,被广泛用于光催化光解水产氢