固体氧化物燃料电池电解质材料的研究进展

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种能量转换效率高、环境友好和燃料灵活的全固态发电设备,为能源资源的可持续发展提供选择。氧离子在固体电解质中是通过氧空位传导的,即增大氧空位浓度是提高离子电导率的关键,而高离子电导率的电解质材料促进了SOFC发展。综述了固体电解质的离子传输机制和ZrO_(2)基电解质、CeO_(2)基电解质、Bi_(2)O_(3)基电解质和LaGaO_(3)基电解质材料的结构、研究进展以及优缺点,并对未来电解质材料的研究发展趋势进行了展望。

固体氧化物燃料电池阴极材料的研究进展

阴极材料是固体氧化物燃料电池的重要组成。提高阴极材料的电子/离子电导率、降低极化电阻是使SOFC低温化运行、延长电池使用寿命的重要方法。阴极材料的高电子电导性促使钙钛矿结构氧化物在阴极材料的研究领域占据主导地位。综述了钙钛矿结构阴极、尖晶石结构阴极和Ruddlesden-popper型结构阴极材料的研究进展,并展望了未来阴极材料的发展方向。

氢辅助脉冲直流溅射沉积的碳化硼薄膜的红外光学性质与机械性质的研究

采用氢气为辅助气体,在不同氢气流速下用微波等离子体辅助脉冲直流磁控溅射系统制备碳化硼薄膜。碳化硼薄膜的设计厚度为1200 nm,过渡层非晶硅的设计厚度为500 nm。所用的基板为载玻片、Ge、Si、Si wafer、GaAs和JGS3。之后,采用傅里叶红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD)、维氏硬度计(Vicker indenter),分析了氢气流速(0、3、7和10 mL/min)对碳化硼薄膜的光学性质和机械性质的影响。结果表明,氢气流速的增加,可以明显提高红外光学透过率,降低红外光光吸收率。与此同时,氢气的增加还能降低薄膜应力,使薄膜易于附着在基底上。然而,氢气也会使得碳化硼薄膜硬度降低。

GREGOR望远系统高透射深截止多腔负滤光片研制

为满足GREGOR望远系统末端的测试需求,实现对某些荧光光谱干扰信号的有效过滤和屏蔽,在可见光范围内设计并制备了一种高透射深截止多腔负滤光片。采用变迹函数不同级次的高阶迭代算法,通过设计厚度调制层来有效抑制通带波纹;在B270基底上采用离子束辅助反应磁控溅射的沉积方法进行制备,使用光控法和时间控制法相结合的方案对非四分之一膜层厚度进行监控。实验结果表明,实际制备结果与理论设计吻合较好,制备工艺可行性较高。所设计的多腔负滤光片膜系结构总层数为190层,总厚度约为20μm,测得各通带透射率均大于90%,截止深度大于0.1%,反射带半峰全宽小于24 nm,最大位置偏差为2 nm,样品的均匀性良好,测试结果完全满足实际应用需求。