郑群
,
陈云贵
,
吴朝玲
,
王绍荣
,
陶明大
,
刘仁柱
,
庞晓轩
,
涂铭旌
功能材料
从材料设计和表面处理方面综述了合金材料作为连接板的研究近况.合金连接板具有高的电子传导和热传导性,成本低,加工性能优良,合金材料表面氧化膜生长速率适中.经过表面处理的合金,在工作过程中涂层与基体发生反应生成更抗氧化的保护层,面电阻率进一步降低,具有很好的应用前景.
关键词:
SOFC
,
连接板
,
氧化速率
,
面电阻率
,
表面处理
张玉月
,
蔺杰
,
苗国栓
,
高建峰
,
陈初升
,
夏长荣
,
占忠亮
,
王绍荣
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150225
采用相转化流延一步制备了NiO-Zr0.84Y0.16O2-δ(YSZ)阳极支撑层和功能层,前者厚度为～700 μm,含有沿厚度方向定向排列的开放直孔,后者厚度为～60 μm.采用浆料涂膜法和高温共烧在阳极上制备厚度为15 μm的YSZ电解质薄膜,丝网印刷制备YSZ-La0.84Sr0.16MnO3-δ (LSM)(质量比50:50)阴极.所制备的单电池显示出较高的电输出性能.以H2-3％H2O为燃料和环境空气为氧化剂,800℃时电池的峰功率密度达到891 mW/cm2,电池即使在高电流密度测试条件下也未出现明显的浓差极化,这是由于其阳极具有开放直孔结构,气相输运阻力小.
关键词:
固体氧化物燃料电池
,
阳极支撑体
,
相转化流延
,
浓差极化
李松丽
,
王绍荣
,
聂怀文
,
王元松
,
温廷琏
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01121
较低的催化活性大大地限制了La0.85Sr0.15Cr0.9Ni0.1O3-δ(LSCN)作为直接碳氢化合物燃料SOFC阳极材料的应用. 本文尝试用Pechini法合成LSCN,并按重量比1:1向其中加入纳米Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)作为阳极材料. 经1500℃高温烧结12h后, LSCN与SDC以及电解质YSZ仍可以保持各自独立的相结构. 加入SDC没能提高阳极的电导率, 但由于改善了阳极电解质界面的结合状况, 扩展了电极反应的活性区域, 使阳极材料的极化性能有了提高. 显微结构观察显示, LSCN-SDC阳极在甲烷气氛中使用时没有碳沉积现象.
关键词:
LSCN-SDC
,
microstructure
,
conductivity
,
polarization
房玉超
,
陈云贵
,
吴朝玲
,
段晓波
,
王绍荣
功能材料
Fe-Cr合金是固体氧化物燃料电池(SOFCs)连接板材料的最佳候选之一,但仍存在氧化速率较快以及热膨胀系数(TEC)较大等问题.采用热胀系数小的W和Mo元素,研究了W或Mo对Fe-21Cr合金热膨胀系数、面电阻及抗氧化特性的影响.研究结果表明,适量W或Mo的添加可以降低Fe-21Cr合金的热膨胀系数,并提高其750℃高温抗氧化性能.
关键词:
固体氧化物燃料电池(SOFCs)
,
连接板
,
Fe-Cr合金
,
高温性能
,
热膨胀系数
郑群
,
陈云贵
,
吴朝玲
,
王绍荣
,
陶明大
,
涂铭旌
稀有金属材料与工程
制备了高电导的La0.5Sr0.5CoO3块样,其800℃电导率为238 S/cm.通过磁控溅射将La0.5Sr0.5CoO3涂覆在Fe-13Cr合金表面,再进行800℃等温氧化100 h.SEM分析发现,Fe-13Cr基体中的Cr和Mn向涂层表面外扩散,同时涂层中的La,Sr及Co原子向合金基体内部扩散.电阻测试发现,氧化过程中,形成的反应层并没有显著降低试样的面电阻,800℃等温氧化100 h后的面电阻为6 mΩ·cm2.
关键词:
涂层
,
Fe-13Cr合金
,
面电阻
,
显微组织
李志刚
,
淮秀兰
,
王绍荣
,
朱庆山
工程热物理学报
建立了平板式固体氧化物燃料电池多场耦合数学模型,利用商业CFD软件FLUENT对包括阳极和阴极多孔介质、致密固体氧化物电解质、燃料流道、氧化剂流道、电流收集双极板、外壳的单电池三维整体计算区域进行了数值模拟,得到了流场、温度场、组分浓度场、电流密度场、Nernst电动势、活化过电势和欧姆过电势等重要物理量的详细分布,并分析了影响电池性能的主要因素.模拟结果与SOFC研制单位提供的实验数据基本符合.
关键词:
固体氧化物燃料电池
,
SOFC
,
多场耦合
,
数值模拟
,
FLUENT
郑群
,
陈云贵
,
吴朝玲
,
王绍荣
,
陶明大
,
涂铭旌
功能材料
以Fe-21%(质量分数)Cr为基,分别添加0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%和0.5%(原子分数)的Gd、La或Ce, 研究合金在空气中1073K时的氧化行为.经增重测试、SEM和XRD分析,发现通过添加稀土元素,合金的抗氧化性能得到了改善.当稀土元素含量＞0.15%(原子分数)时,与Fe-21Cr二元合金相比,Fe-21Cr-RE三元合金表现出良好的抗氧化性,其中含0.3%稀土元素的三元合金表现出最好的抗氧化性.各合金优良的抗氧化性与稀土元素对氧的亲和力密切相关.
关键词:
固体氧化物燃料电池
,
金属连接板
,
Fe-Cr 合金
,
稀土
,
抗氧化性
孙道兴
,
王绍荣
电镀与涂饰
通过测定凝胶含量,对由环氧全氟辛酸酯丙烯酸酯、1,6-己二醇双丙烯酸和环氧丙烯酸酯组成的光固化体系[即P(EFOA-HDDA-EA)]进行了动力学研究,得到紫外光聚合速率与光引发剂的活性和浓度、光敏性单体的用量、活性稀释剂的种类、涂膜厚度等因素之间的关系,证明了P(EFOA-HDDA-EA)光聚合体系的单体转化率比P(EFOA-TMPTA-EA)光聚合体系(TMPTA即三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)的单体转化率大,裂解型自由基引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(HMPP)时光固化EFOA-HDDA-EA共聚树脂体系的引发效果优于二苯甲酮/三乙胺引发体系.
关键词:
紫外光聚合
,
环氧全氟辛酸酯丙烯酸酯
,
活性稀释剂
,
反应动力学
李松丽
,
王绍荣
,
聂怀文
,
王元松
,
温廷琏
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2006.05.016
较低的催化活性大大地限制了La0.85Sr0.15Cr0.9Ni0.1O3-δ(LSCN)作为直接碳氢化合物燃料SOFC阳极材料的应用.本文尝试用Pechini法合成LSCN,并按重量比1:1向其中加入纳米Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)作为阳极材料.经1500℃高温烧结12h后,LSCN与SDC以及电解质YSZ仍可以保持各自独立的相结构.加入SDC没能提高阳极的电导率,但由于改善了阳极电解质界面的结合状况,扩展了电极反应的活性区域,使阳极材料的极化性能有了提高.显微结构观察显示,LSCN-SDC阳极在甲烷气氛中使用时没有碳沉积现象.
关键词:
LSCN-SDC
,
显微结构
,
电导率
,
极化
刘亚迪
,
袁春
,
周玉存
,
邹杰
,
辛显双
,
王绍荣
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140083
La0.2Sr0.8TiO3 (LST)对于直接甲烷为燃料的固体氧化物燃料电池而言是一种具有潜力的阳极材料.本研究采用传统的固相反应法合成了LST粉体,按照质量比5∶5混合LST和Sc0.1Zr0.9O2(SSZ)粉体,以此复合阳极材料制备对称电池并测试其极化阻抗.在氢气气氛中700、750和800℃时阳极极化阻抗分别为5.3、3.0以及2.0 Ω·cm2.鉴于LST的电导率较低,我们通过浸渍工艺加入10wt％的Ni来提高复合阳极的电导率和催化活性,复合阳极测得的极化阻抗明显减小.以10wt％Ni-LST-SSZ作为阳极材料制备出的阴极支撑型单电池,其在氢气和甲烷中的最大功率密度分别可达到225 mW/cm2和175 mW/cm2,并且在甲烷燃料中放电时表现出了较好的稳定性.
关键词:
浸渍
,
复合阳极材料
,
极化阻抗
,
甲烷
