稳定氧化锆固体电解质研究进展

稳定氧化锆作为固体氧化物燃料电池的电解质是最好的可用材料,介绍了这方面的研究进展,包括:纳米粉的制备,火花等离子体烧结法获得亚微米晶粒结构的高强度陶瓷,二次烧结前体清除法改善晶界的电导率和一个准三元系稳定的5% In2O3-8%Y2O3-ZrO2(式中均为摩尔百分数)。与准二元系稳定的8%Y2O3-ZrO2相比,该稳定氧化锆具有周期性晶格畸变大的各向异性和在实用温度范围不随老化松弛各向异性的特征,保证固体氧化物燃料电池工作时有稳定的和高的电效率。

表面粗糙度对氧化锆固体电解质电性能的影响

介绍了交流阻抗谱技术对不同表面粗糙度的氧化锆固体电解质的电性能的研究,利用3YSZ粉体,分别制备出三种表面粗糙度的样品:抛光机粗抛15min,磨床磨削,1mol/L的硫酸腐蚀表面3.5h。然后涂覆上铂电极,分别测试出其交流阻抗谱图,然后利用电化学阻抗拟合软件Z-VIEW对交流阻抗谱图进行拟合,探讨了粗糙度对其阻抗的影响。实验表明,表面经过粗抛的样品的体阻抗最小。

氧化锆固体电解质定氧测头氧电势的稳定性研究

利用氧化镁部分稳定氧化锆作为钢液直接定氧测头的固体电解质，采用双测头比较方法研究了定氧测头氧电势的稳定性。所制备的氧化镁部分稳定氧化锆固体电解质直接定氧测头具有较好的稳定性和重现性。氧化锆固体电解质材料壁厚的不均匀缺陷是造成稳定性差的重要因素。

交流阻抗技术在氧化锆固体电解质研究中的应用

首先介绍了交流复阻抗测试技术的应用原理,并且着重介绍了交流阻抗技术在氧化锆固体电解质研究中的应用情况。大量研究表明,交流复阻抗测试技术对于氧化锆固体电解质电学性质方面的研究至关重要。

氧化锆基固体电解质制备技术最新研究进展

综述了几种氧化锆基固体电解质制备技术,阐述电化学气相沉积(EVD)、等离子喷涂、流延、凝胶注膜等制膜技术的发展现状,并提出制备技术要满足的低成本、薄膜化的发展方向。

SiO_2-CaO-MgO-Al_2O_3熔渣中铁氧化物的分解电压

电解含有铁氧化物的熔融电解质提铁是一种钢铁冶炼短流程新工艺,该工艺可以减少甚至消除CO2排放。为测定熔渣中铁氧化物的分解电压,采用一端封闭的氧离子传导的氧化锆基固体电解质管内装熔渣,并以烧结在固体电解质管封闭端外侧表面的多孔铂金作为阳极,构建一种阴、阳极相互隔离的新型管状电解池。将该电解池的多孔铂金阳极置于恒定氧分压的气氛下,在熔渣中分别插入铱丝、铁棒作为阴极,利用线性扫描伏安法测定了1 723K下SiO2-CaO-MgO-Al2O3熔渣中FeO的分解电压,研究了熔渣碱度、阴极材料以及阳极气氛氧分压等因素对FeO分解电压的影响。结果表明,增大熔渣碱度、阴极还原合金化以及降低电解产物气体O2的分压,均可降低FeO的分解电压,有利于FeO的电解。测定结果与采用FactSage 6.1热力学软件理论计算的结果一致。证实采用氧离子传导的固体电解质管构建新型管状电解池,测定固体电解质管内熔渣中氧化物的分解电压是可行的。

钢液中电化学脱氧新方法

提供了一种新的钢液无污染脱氧的方法。对比研究了在钢液与CaO(35%)-Al2O3(55%)-MgO(10%)(质量分数)熔渣间不加电压(断路),外加电压U=0.5 V和U=1.0 V 3种条件下的脱氧情况,试验结果表明脱氧速率随着外加电压的增加而增加。此外,推导并分析了电化学脱氧的机制方程,发现可以通过增强钢液搅拌强度,加大外加电压,选择高电导率、高碱度、低黏度的渣系,降低外电路电阻等措施来加快电化学脱氧的速度。