喷雾裂解制备球形LSM阴极材料用于SOFC电池

采用超声喷雾裂解技术(UPS)在800℃合成固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极材料La0.7Sr0.3MnO3(LSM)。采用XRD、SEM研究了LSM的物相和晶型结构。结果表明:该方法合成产物为钙钛矿结构La0.7Sr0.3MnO3,合成的LSM粉末粒度在1~10μm之间,比表面为3.9m2/g-1。合成的颗粒具有高比表面的球形中空结构,球形颗粒表面排列许多凸起条纹。按照YSZ∶LSM之间的比例为3∶7时合成的LSM浆料,用作SOFC燃料电池阴极,最大电流为1900 mA·cm-2,比固相法合成阴极材料高800 mA·cm-2。通过电化学阻抗研究表明,喷雾裂解制备的LSM粉体具比固相法合成的粉体有更低的电阻(10Ω·cm2),可以提高氧气吸附反应的三相界面,提高燃料电池的性能。

喷雾裂解法制备掺氟氧化锡导电薄膜

以单丁基三氯化锡、氟化铵、无水甲醇、超纯水为原料制备反应热喷涂液,采用高温喷雾裂解工艺在玻璃基底上制备氟掺杂氧化锡(FTO)透明导电薄膜,研究了氟掺杂浓度对所制备FTO透明导电薄膜光、电性能的影响。研究结果表明,制备透明导电薄膜的最佳工艺参数为:基底温度500℃、掺杂浓度24 atom%、锡前体浓度0.5 M、喷涂次数60次及醇水比2:1,对应的透明导电玻璃方块电阻R_(sh)=11.3Ω/sqr,可见光区平均透光率T_(ave)=77.80%,品质因数Ф_(TC)=7.2×10-3/Ω,评估指标均接近商品级别。

动力电池用纳米LiCoPO_4正极材料的合成与电化学性能

研究了动力电池用5V纳米正极材料磷酸钴锂(LiCoPO4)的喷雾裂解合成技术及其电化学性能.研究中使用喷雾干燥法获得前驱体,通过高温裂解等一系列手段获得LiCoPO4纳米正极材料,使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析手段对LiCoPO4样品进行分析表征和性能测试.结果发现,裂解温度是影响LiCoPO4合成的主要因素,650℃以上温度煅烧获得纯相LiCoPO4.纯相LiCoPO4的电化学性能不甚理想,而掺杂Fe元素部分取代Co能够提高LiCoPO4的初始容量和循环性能,使得该材料具有很好的应用前景.

双氧水和退火温度对WO_3薄膜光电化学性质的影响

以WO3粉体合成的W络合离子作为前驱液,超声喷雾热裂解法（USP）制备出WO_3薄膜,研究前驱液中H_2O_2添加量、薄膜沉积温度和薄膜退火温度对WO_3薄膜光电化学性能的影响,利用XRD、UV-vis和光电流光谱（IPCE）等对薄膜进行表征,实验结果表明,USP制备的WO_3薄膜为单斜相且沿（200）晶面优势生长;前驱液中双氧水量的增加导致WO_3薄膜禁带宽度（E_g）增加;薄膜的平带电位（Vfb）在-0.27^-0.05V之间（vs.SCE,pH=7）,且掺杂浓度随退火温度升高而降低;在0.1M的Na_2SO_3溶液中,薄膜的IPCE随退火温度升高而降低,随H_2O_2量的减小IPCE增高。

溶剂成分对于火焰合成YSZ颗粒的影响

本文采用火焰喷雾裂解法(FSP)合成了氧化钇稳定氧化锆(YSZ)微纳颗粒,研究了溶剂成分对合成的颗粒形态及粒径的影响,并利用XRD和SEM对生成的颗粒进行了表征.结果表明不同溶剂获得的颗粒晶型均为四方相(t相).采用蒸馏水作为溶剂时,除生成亚微米的球形致密颗粒外,还有许多微米大小的破壳形态颗粒生成.采用乙醇作溶剂时,仅有亚微米大小的球形致密颗粒生成。采用乙醇和2-乙基己酸(2-EHA)混合物作溶剂时,生成的颗粒粒径呈现双峰分布;既生成了球形致密的亚微米大颗粒,又观察到有絮状形态的纳米颗粒生成.实验发现合成颗粒的粒径受乙醇和2-EHA的配比控制.随着混合溶剂中2-EHA含量增加,亚微米大颗粒逐渐减少,纳米颗粒逐渐增多,本文对其生成机理进行了分析.