固体氧化物燃料电池LaxSr2-3x/2Fe1.5Ni0.1Mo0.4O6-δ阳极性能研究

本研究利用固相反应法合成了一系列镧取代LaxSr2-3x/2Fe1.5Ni0.1Mo0.4O6-δ(LaxSFNM,x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)钙钛矿陶瓷材料,并研究其作为固体氧化物燃料电池阳极的电化学性能。X射线衍射(XRD)测试表明合成的粉末具有立方钙钛矿结构。在高温下利用氢气还原LaxSFNM样品,发现其晶粒表面析出纳米尺度的Fe-Ni合金颗粒,并且偏析纳米颗粒的密度随着La^3+掺杂量的增加而显著降低。在对称电池阻抗测试中,随着La^3+掺杂量的增加,阳极极化阻抗逐渐降低,掺入量为0.3时阻抗达到最小值。La0.3SFNM对称电池在750℃下极化阻抗仅为0.16W·cm^2,进一步增加掺杂量时,La0.4SFNM对称电池极化阻抗增加至0.17W·cm^2。La0.3SFNM材料良好的电极反应催化活性源于适当分布的Fe-Ni合金纳米偏析颗粒与LaxSFNM陶瓷基体的共同作用。利用流延法制备一系列以LaxSFNM为阳极、SmBa0.5Sr0.5Co2O6为阴极、LSGM为电解质的单电池,使用氢气作为燃料时,La^3+掺杂量x=0.3的单电池表现出最高的功率密度,在750、650和550℃时峰值功率密度可达1.26、0.90和0.52W·cm^-2。上述结果表明,La0.3Sr1.55Fe1.5Ni0.1Mo0.4O6-δ可以用作高性能SOFC阳极催化剂。

Ca掺杂Sr2Fe1.5Mo0.5O6–δ材料的合成与作为对称固体氧化物燃料电池电极催化剂的性能研究（英文）

对称固体氧化物燃料电池由于生产过程简单、成本低,受到了研究者的广泛关注。然而较低的电极催化性能制约了其进一步的发展。本研究利用溶胶–凝胶法合成了一系列钙取代Sr2Fe1.5Mo0.5O6的钙钛矿材料(Sr2–xCaxFe1.5Mo0.5O6–δ, x=0, 0.2, 0.4, 0.6),并研究了其作为对称固体氧化物燃料电池电极催化剂的性能。X射线衍射(XRD)测试表明所有样品在空气与氢气气氛中均能保持立方钙钛矿结构。而在程序升温还原(TPR)过程中, Ca^2+的掺入能有效降低还原温度,提升其对析氧反应的催化活性。对称阳极电池在氢气气氛中的测试表明,当Ca^2+的掺入量为0.6时电池极化阻抗最小。利用流延骨架与湿化学浸渍法制备了单电池SC(0.6FMO|La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3(LSGM)|SC0.6FMO。以氢气作为燃料时,单电池在800与650℃的最大功率密度分别为1.05与0.41W·cm^–2。以上结果表明Sr2–xCaxFe1.5Mo0.5O6–δ可以作为高效对称燃料电池的电极催化剂。

不同形貌的LaPO_4:Dy荧光粉的制备及其真空紫外激发下的发光性能

在水热法中通过改变磷源以及反应溶剂成功合成出了不同形貌的LaPO4:Dy荧光粉,考察了真空紫外激发下不同形貌的LaPO4:Dy荧光粉的发光性能.结果表明,由于采用的磷源不同,不同形貌的LaPO4:Dy荧光粉的发光强度会受到影响;其次颗粒尺寸的大小也会影响发光强度.而形貌对Dy3+离子占据的格位的对称性影响不大,三种形貌的LaPO4:Dy荧光粉的黄蓝比都在1—1.5之间.从激发光谱的对比中可知LaPO4基质向Dy3+离子传递能量的效率不如向其他稀土离子,如Eu3+离子的效率高,同时在激发光谱中还观察到了较强的Dy3+离子的f-d跃迁激发峰.