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阳极支撑YSZ电解质薄膜的浆料旋涂法制备
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作者 易芬云 陈红雨 +1 位作者 李核 肖冠杰 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1148-1150,共3页
用干压-预烧结法制备阳极支撑体,在阳极支撑体上用浆料旋涂-共烧结法制备了氧化钇稳定氧化锆(YSZ)电解质薄膜。实验考察了不同淀粉含量和不同预烧结温度对阳极支撑体预烧结效果的影响以及旋涂层数和浆料配比对YSZ电解质膜致密性的影响... 用干压-预烧结法制备阳极支撑体,在阳极支撑体上用浆料旋涂-共烧结法制备了氧化钇稳定氧化锆(YSZ)电解质薄膜。实验考察了不同淀粉含量和不同预烧结温度对阳极支撑体预烧结效果的影响以及旋涂层数和浆料配比对YSZ电解质膜致密性的影响。结果表明:当阳极支撑体的预烧结温度为1 200℃,阳极支撑体中淀粉含量为15%,电解质的旋涂层数控制在5层或5层以下,旋涂浆料中YSZ的含量为45%时,制备的电解质薄膜致密性较好。对制备样品出现的缺陷进行了原因分析,提出了相应的解决办法。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 阳极支撑 YSZ电解质薄膜 浆料旋涂法
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阳极支撑SOFC薄膜电解质制备与性能研究 被引量:6
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作者 缪文婷 韩敏芳 尹会燕 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A01期431-434,共4页
阳极支撑SOFC具有低阻抗、高功率密度的优点,成为SOFC发展的主要方向。采用丝网印刷、浆料涂敷以及两者复合的工艺制备8 mol%Y_2O_3稳定ZrO_2(YSZ)电解质薄膜。通过在阳极基体中加入不同比例造孔剂来调整阳极收缩率,并采用三步烧结工艺... 阳极支撑SOFC具有低阻抗、高功率密度的优点,成为SOFC发展的主要方向。采用丝网印刷、浆料涂敷以及两者复合的工艺制备8 mol%Y_2O_3稳定ZrO_2(YSZ)电解质薄膜。通过在阳极基体中加入不同比例造孔剂来调整阳极收缩率,并采用三步烧结工艺降低YSZ的烧结温度,实现二者共烧。结果表明,加入10%(质量分数,下同)的造孔剂,浆料涂敷修饰的丝网印刷工艺制备的YSZ薄膜在1300~1350℃实现了共烧,YSZ层厚度在20μm左右,微观形貌显示了良好的致密度,晶粒尺寸在0.5~3μm;阳极支撑层中连通孔较多,有利于气体扩散。 展开更多
关键词 阳极支撑SOFC 薄膜电解质 共烧工艺 丝网印刷 浆料涂敷
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浸渍涂覆法制备YSZ电解质薄膜及其致密性表征
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作者 胡大海 范宝安 +1 位作者 梁文懂 邱江华 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期458-460,共3页
采用浸渍-涂覆的方法,以水热氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)为原料,通过低温预烧,使8YSZ的收缩率小于阳极支撑体的收缩率,使得薄膜在烧结过程中始终受到阳极施加的压应力作用,从而避免了薄膜的开裂,经一次浸渍涂覆-干燥-烧结就制得了8YSZ电解... 采用浸渍-涂覆的方法,以水热氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)为原料,通过低温预烧,使8YSZ的收缩率小于阳极支撑体的收缩率,使得薄膜在烧结过程中始终受到阳极施加的压应力作用,从而避免了薄膜的开裂,经一次浸渍涂覆-干燥-烧结就制得了8YSZ电解质薄膜。所制备的薄膜具有良好的致密性,场发射扫描电镜(FE-SEM)观察发现薄膜表面和断面没有任何裂纹、针孔等瑕疵,薄膜不能被水透过,由薄膜构成的浓差电池两侧的开路电压接近理论电动势。 展开更多
关键词 氧化钇稳定的氧化锆 电解质薄膜 浸渍-涂覆法 致密
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聚乙烯醇缩丁醛准固态电解质薄膜的制备和性能表征 被引量:4
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作者 周伟 黄其煜 +3 位作者 王晓晨 齐芳艺 焦方 郑一胄 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1134-1138,共5页
研究了聚乙烯醇缩丁醛准固态电解质薄膜的制备及相关性能.通过向聚乙烯醇缩丁醛中加入适量造孔剂和辅助剂制备电解质薄膜,研究了薄膜制备过程中的相关影响因素和不同孔隙率的电解质薄膜对电池光电转换效率的影响.实验表明,通过向0.200g... 研究了聚乙烯醇缩丁醛准固态电解质薄膜的制备及相关性能.通过向聚乙烯醇缩丁醛中加入适量造孔剂和辅助剂制备电解质薄膜,研究了薄膜制备过程中的相关影响因素和不同孔隙率的电解质薄膜对电池光电转换效率的影响.实验表明,通过向0.200g聚乙烯醇缩丁醛中加入6.000g碳酸钙、0.310g氯化钙和0.150g葡萄糖所制备的电解质薄膜性能最优,用其制备的染料敏化太阳能电池光电转换效率η=4.720%(开路电压Voc=0.7194V,短路电流密度Jsc=10.014mA·cm-2,填充因子FF=0.6559),达到相同条件下液态电解质电池的88%以上.薄膜电解质制备简单,封装方便,所用原料无毒无害,具有一定的发展潜力. 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 准固态电解质 电解质薄膜 聚乙烯醇缩丁醛 多孔
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制备固体氧化物燃料电池中电解质薄膜的电泳沉积法 被引量:4
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作者 赵秉国 刘亚迪 +2 位作者 胡浩然 张扬军 曾泽智 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第5期794-806,共13页
固体氧化物燃料电池(SOFCs)是一种高效、清洁的全固态能量转化装置,但过高的工作温度(700~900℃)限制了其使用范围和寿命,SOFC中低温化已成为当前研究热点。制备超薄电解质(厚度<10μm)可缩短氧离子传导路径,有效降低欧姆损耗并提升... 固体氧化物燃料电池(SOFCs)是一种高效、清洁的全固态能量转化装置,但过高的工作温度(700~900℃)限制了其使用范围和寿命,SOFC中低温化已成为当前研究热点。制备超薄电解质(厚度<10μm)可缩短氧离子传导路径,有效降低欧姆损耗并提升中低温SOFC输出功率。电泳沉积工艺因其成本低、制备速度快等优势,极具大规模商业化生产电解质薄膜的潜力。本文归纳了近十年来电泳沉积工艺在SOFC电解质薄膜生产中的研究进展,并针对电泳沉积过程中的基体选择及预处理、稳定悬浮液制备、气泡消除及热处理过程等瓶颈问题展开讨论。结合大规模商业化薄膜制备应用的需求分析,给出了电泳沉积工艺未来研究方向的建议。 展开更多
关键词 电泳沉积法 致密 电解质薄膜 中低温 固体氧化物燃料电池
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TiO_2纳晶多孔薄膜固态太阳电池 被引量:12
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作者 李学萍 张正诚 +4 位作者 李维盈 方世璧 林原 张东社 肖绪瑞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期281-284,共4页
该文报导了用交联聚醚聚氨酯 (PEU)凝胶网络型高分子和以聚硅氧烷为基础含有聚氧化乙烯 (PEO)内增塑链的凝胶网络高分子为电解质的TiO2 纳晶固态太阳电池的制备及性能。在所研究的 3种固体电解质 (SPE 1,SPE 2及SPE 3)中 ,具有低交联度... 该文报导了用交联聚醚聚氨酯 (PEU)凝胶网络型高分子和以聚硅氧烷为基础含有聚氧化乙烯 (PEO)内增塑链的凝胶网络高分子为电解质的TiO2 纳晶固态太阳电池的制备及性能。在所研究的 3种固体电解质 (SPE 1,SPE 2及SPE 3)中 ,具有低交联度、高盐 (KI)含量的凝胶网络型高分子电解质 (SPE 2 ) ,其离子导电性最佳 ,可以与液体电解质相比 (σ =2 1× 10 -3S·cm-1) ,由此构成的固态电池具有最好的光电化学性能。改进凝胶网络高分子电解质的结构组成以及优化TiO2 纳晶多孔薄膜 /高分子凝胶的界面可以进一步改善固态电池的性能 ,提高转换效率。 展开更多
关键词 固态太阳电池 高分子电解质 二氧化钛纳晶多孔薄膜
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位错对阳极氧化铝多孔薄膜纳米孔阵列结构的影响 被引量:3
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作者 巩运兰 王为 +1 位作者 王惠 郭鹤桐 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1103-1105,共3页
Nano-pore array structure of alumina films formed on different aluminum substrate in acid electrolyte by electrochemical anodization has been studied. It is found that dislocation as one of the important parameters in... Nano-pore array structure of alumina films formed on different aluminum substrate in acid electrolyte by electrochemical anodization has been studied. It is found that dislocation as one of the important parameters in self-assembling process not only affects the current density occuring in anodization, but also the nano-pore order. Dislocation leads to the differences of the energy of Al and the speed of Al 3+ forming in dislocation and non-dislocation. Dislocation was also in close relation with the acidity of the electrolyte used. The stronger the acidity of the electrolyte, the greater the influence of the dislocation. 展开更多
关键词 位错 阳极氧化铝 多孔薄膜 纳米孔阵列 结构 电解质 强度
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双层干压制备阳极支撑的氧化锆薄膜燃料电池 被引量:5
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作者 刘克艳 吕喆 +4 位作者 贾莉 陈孔发 魏波 李淑彦 苏文辉 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第11期737-740,共4页
采用一种既简单又经济的双层干压法,NiO-YSZ阳极基底上制备致密的氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)固体电解质薄膜,经1400!共烧结后,得到厚度约60"130mm的YSZ薄膜。薄膜的厚度可以通过调整YSZ粉体质量来控制。测试了NiO-YSZ支撑体材料和YS... 采用一种既简单又经济的双层干压法,NiO-YSZ阳极基底上制备致密的氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)固体电解质薄膜,经1400!共烧结后,得到厚度约60"130mm的YSZ薄膜。薄膜的厚度可以通过调整YSZ粉体质量来控制。测试了NiO-YSZ支撑体材料和YSZ的干压坯体烧结曲线,以确定烧结收缩率。对薄膜进行的X-射线衍射(XRD)测量结果表明,薄膜为YSZ的立方萤石结构,NiO与YSZ在烧结条件下未发生反应。以此方法制备的不同厚度的YSZ薄膜为电解质,NiO-YSZ金属陶瓷为阳极,La0.7Sr0.3MnO(LSM)阴极制成固体氧化物燃料电池(SOFC)单电池,对单电池的放电性能及其在工作条件下的阻抗谱进行了测试。电池的开路电压始终在1V左右,900!最大电流密度达1.3A·cm#2。分别在800!和900!时得到了175mW·cm#2和300mW·cm#2的最大比功率。 展开更多
关键词 YSZ薄膜 双层干压法 共烧结 固体氧化物燃料电池 氧化锆薄膜 阳极基底 制备 支撑 固体电解质薄膜 X-射线衍射
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VO_x-Cu浸渍复合阳极支撑的抗硫中温固体氧化物燃料电池的制备与性能 被引量:1
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作者 罗坤 屠恒勇 +2 位作者 符显珠 骆静利 余晴春 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B11期970-973,976,共5页
用流延法制备钇稳定氧化锆(YSZ)多孔体素坯,在流延素坯上丝网印刷沉积10Sc1CeSZ电解质,经共烧结得到多孔YSZ支撑致密10Sc1CeSZ薄膜电解质的约为5cm×5cm较大面积的双层膜。在电解质薄膜上依次印刷阻挡层Ce0.8Gd0.2O2(CGO)和阴极La0.... 用流延法制备钇稳定氧化锆(YSZ)多孔体素坯,在流延素坯上丝网印刷沉积10Sc1CeSZ电解质,经共烧结得到多孔YSZ支撑致密10Sc1CeSZ薄膜电解质的约为5cm×5cm较大面积的双层膜。在电解质薄膜上依次印刷阻挡层Ce0.8Gd0.2O2(CGO)和阴极La0.6Sr0.4CoO3(LSC)。向多孔YSZ支撑体内浸渍偏钒酸铵、草酸的混合溶液和硝酸铜溶液多次后经低温煅烧后得到V2O5-CuO-YSZ复合阳极。用SEM对双层薄膜结构浸渍前后进行显微结构表征,结果表明流延法制备的多孔YSZ孔洞连通,丝网印刷制备的电解质层致密,电解质厚度约为7μm;浸渍后,催化剂均匀地分布在YSZ孔隙间。在800℃,分别以湿H2和含5.2×10-3体积分数的H2S湿合成气(40%H2,60%CO)为燃料进行电化学测试,开路电压分别为1.07和1.08V,最大功率密度均为37mW/cm2。电性能测试结果表明,该方法制备的固体氧化物燃料电池复合阳极具有抗硫化氢毒化和抗碳沉积的性能。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 合成气 抗硫复合阳极 多孔电解质支撑致密电解质薄膜
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聚硅氧烷凝胶网络电解质准固态TiO_2纳晶太阳电池 被引量:14
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作者 李维盈 康俊杰 +4 位作者 李学萍 方世璧 林原 王桂强 肖绪瑞 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期129-131,共3页
用聚环氧乙皖(PEO)内增塑链及季铵盐侧链并存的新型聚硅氧烷凝胶网络聚合物电解质制备了准固态染料敏化TiO2纳晶多孔薄膜太阳电池.在入射光强为60mW/cm2的条件下,电池具有较好的光电转换性能,短路光电流(Isc)及开路光电压(Voc)分别达到5... 用聚环氧乙皖(PEO)内增塑链及季铵盐侧链并存的新型聚硅氧烷凝胶网络聚合物电解质制备了准固态染料敏化TiO2纳晶多孔薄膜太阳电池.在入射光强为60mW/cm2的条件下,电池具有较好的光电转换性能,短路光电流(Isc)及开路光电压(Voc)分别达到5.0 mA/cm2及0.68 V,光电转换效率(η)和填充因子(ff)兮别为3.4%及0.60. 展开更多
关键词 TiO2纳晶多孔薄膜太阳电池 聚硅氧烷凝胶网络电解质 染料敏化 光电转换效率 填充因子 准固态
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有机染料敏化TiO_2纳米晶多孔膜液体太阳能电池研究进展 被引量:2
11
作者 刘显杰 王世敏 《材料导报》 EI CAS CSCD 2004年第10期18-20,24,共4页
对染料敏化TiO_2纳米晶多孔膜太阳能电池的结构及原理进行了简单介绍,主要从TiO_2薄膜、染料敏化剂和支持电解质3个方面提出了提高液态电池效率的途径。在此基础上,提出设计合理、有效光、热转化器是实现太阳能量最大利用的观点。
关键词 太阳能电池 电池效率 染料敏化剂 纳米晶 电解质 多孔 TIO2薄膜 液体 液态 有机染料
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金属支撑型固体氧化物燃料电池研究进展 被引量:1
12
作者 周永川 宋世栋 韩敏芳 《中国工程科学》 北大核心 2013年第2期27-32,共6页
随着固体氧化物燃料电池(SOFC)向中低温发展,使得金属材料用于SOFC的关键组件成为可能。金属支撑型SOFC(MS-SOFC)是以金属或合金作为燃料电池支撑体的结构。相对于其他支撑型SOFC,MS-SOFC具有更好的导电能力和导热能力、较高的机械强度... 随着固体氧化物燃料电池(SOFC)向中低温发展,使得金属材料用于SOFC的关键组件成为可能。金属支撑型SOFC(MS-SOFC)是以金属或合金作为燃料电池支撑体的结构。相对于其他支撑型SOFC,MS-SOFC具有更好的导电能力和导热能力、较高的机械强度以及较低的成本,所以引起了研究人员的广泛关注。目前,MS-SOFC的结构呈多样化发展,支撑体、电极和电解质的材料及其制备工艺也不尽相同。本文介绍了不同结构的MS-SOFC的研究现状,评述了它们各自的制备工艺和存在的问题,并提出了目前MS-SOFC亟需解决的问题。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 金属支撑型SOFC 薄膜电解质 热循环 快速启动
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SiO_(2)纳米纤维增强聚合物电解质的电化学性能 被引量:1
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作者 钟嘉炜 沈之川 +4 位作者 杨坤 蒋世用 詹世英 胡海玲 施志聪 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1883-1889,共7页
复合聚合物电解质是未来固态锂电池最重要的候选电解质之一,但其中无机填料易团聚,难以形成连续的离子传输通路。通过静电纺丝和高温热处理手段得到柔性SiO_(2)纳米纤维多孔薄膜,采用扫描电子显微镜、Fourier变换红外光谱、X射线衍射和... 复合聚合物电解质是未来固态锂电池最重要的候选电解质之一,但其中无机填料易团聚,难以形成连续的离子传输通路。通过静电纺丝和高温热处理手段得到柔性SiO_(2)纳米纤维多孔薄膜,采用扫描电子显微镜、Fourier变换红外光谱、X射线衍射和热重-微分热重法对样品进行了表征,系统研究了电纺前驱体溶液中正硅酸乙酯的占比和聚合物浓度对纳米纤维多孔薄膜形貌及柔性的影响。并以该多孔薄膜作为支撑体,制备了聚氧化乙烯(PEO)基复合聚合物电解质(CPE-SiO_(2))。对其电化学性能进行了测试,30℃时离子电导率达到2.52×10^(-5)/cm,60℃时LiFePO|CPE-SiO_(2)|Li半电池可以在1 C倍率下充放电稳定循环50次,Li|CPE-SiO_(2)|Li对称电池可在60℃下充放电稳定循环300 h,为下一代高性能全固态电池的商业化提供了一种行之有效的思路。 展开更多
关键词 固态锂电池 纳米纤维多孔薄膜 二氧化硅 复合聚合物电解质 电化学性能
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固态柔性可快充电池的研究
14
作者 林岩 申大山(指导) 付静(指导) 《中国科技教育》 2021年第7期24-25,共2页
前言针对锂离子电池存在安全隐患、充电速率慢等缺点,本研究设计了一种新型固态柔性可快充电池。电池的正负极分别选用多孔碳和纳米钛酸锂/碳复合材料,同时设计并制备了一种具有自发铁电极化的P(VDF-TrFE)/BaTiO3多孔薄膜,将含Li+电解... 前言针对锂离子电池存在安全隐患、充电速率慢等缺点,本研究设计了一种新型固态柔性可快充电池。电池的正负极分别选用多孔碳和纳米钛酸锂/碳复合材料,同时设计并制备了一种具有自发铁电极化的P(VDF-TrFE)/BaTiO3多孔薄膜,将含Li+电解液引入到该结构中,使其形成凝胶电解质,可以防止在使用过程中电池电解液的泄漏,从而保证电池使用过程中的安全性。复合薄膜自发极化形成的内建电场可加速正负电荷的迁移,提高电池的充电速率。 展开更多
关键词 锂离子电池 充电速率 电池电解 凝胶电解质 自发极化 多孔薄膜 正负极 多孔
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钒钛专利
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《钢铁钒钛》 CAS 北大核心 2015年第2期139-140,共2页
专利名称:一种高效率钙钛矿薄膜太阳电池及其制备专利申请号:201410485225.0专利公开号:CN104218109A申请日:2014-09-22公开日:2014-12-17申请人:南开大学一种高效率钙钛矿薄膜太阳电池,由玻璃衬底、前电极、致密层、多孔TiO 2层... 专利名称:一种高效率钙钛矿薄膜太阳电池及其制备专利申请号:201410485225.0专利公开号:CN104218109A申请日:2014-09-22公开日:2014-12-17申请人:南开大学一种高效率钙钛矿薄膜太阳电池,由玻璃衬底、前电极、致密层、多孔TiO 2层、PVP调制的钙钛矿薄膜、空穴传输层和背电极组成并形成薄膜叠层结构,薄膜厚度分别为前电极350 nm。 展开更多
关键词 专利公开号 薄膜太阳电池 空穴传输层 申请日 钙钛矿结构 专利申请 形成薄膜 致密 薄膜 电解质材料
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