基于深度学习的电池陶瓷复合材料成分检测

使用传统方法进行电池等电子材料检测时,往往由于检测时间较长,和受到温湿度等条件的限制,造成检测的精准度较低的问题。为提高检测的精准度,提出一种利用深度学习中的卷积神经网络算法进行电池电子陶瓷复合材料成分检测方法。首先,收集电子陶瓷复合材料无损区域的近红外图像并对图像进行预处理;其次,进行图像特征的提取,提取出不同材料成分的主要特征;再次,将图像特征输入卷积神经网络的特征层;最后应用卷积神经网络算法对图像特征进行训练和深度学习,最终分析出稳定的电子陶瓷复合材料的成分。并且通过实验结果的对比分析,验证该方法对于提高复合材料成分的检测精准度的有效性,并且可以缩短检测时间。

锂离子电池陶瓷隔膜热收缩的影响因素研究

本文讨论了氧化铝颗粒的粒度、形貌、粘合剂的种类、用量、成膜助剂的选择及陶瓷涂层的厚度对锂离子电池陶瓷涂覆膜的热收缩性能的影响。通过改变各因素中的具体参数,得出了各参数对陶瓷涂覆膜热收缩性能的影响趋势,并对氧化铝颗粒堆积密度、预成膜和涂层支撑强度与基膜热收缩应力之间的关系等进一步的影响因子进行了讨论。

基于BaCo_(0.4)Fe_(0.4)Zr_(0.1)Y_(0.1)O_(3-δ)空气电极的可逆质子陶瓷膜电池性能研究

采用柠檬酸络合-硝酸盐燃烧法合成的BaCo_(0.4)Fe_(0.4)Zr_(0.1)Y_(0.1)O_(3-δ)(BCFZY)作为空气电极材料,组装了燃料电极支撑的可逆质子陶瓷膜电池(R-HCMC),并且探讨了单电池在不同工作模式下的电化学性能。结果表明:在900℃下合成的BCFZY表现为单一立方钙钛矿结构,在700℃燃料电池模式下,单电池最大输出功率为424.7 mW·cm^(-2)、最低的极化阻抗为0.23Ω·cm^(2);在电解模式下,电解电压为1.4 V时,最大电流密度为1084 mW·cm^(-2)、氢气产率为3.1 mL·min^(-1)·cm^(-2)。说明,BCFZY空气电极在中低温条件下表现出良好的电催化活性和结构与性能稳定性。

陶瓷燃料电池电解质流延膜的烧结工艺及其性能研究

本文采用“三明治式多孔夹板”烧结方法制得了均匀致密的、用于燃料电池的固体电解质膜材，用SEM方法观察了膜材的微观形貌，还用复数阻抗频谱仪对烧结膜材的电导性能进行了测定，实验结果表明，所采用的烧结工艺能有效解决单层厚膜烧结中易出现的起翘与开裂问题，所制得的膜材的电性能亦能满足陶瓷燃料电池的要求．

开发陶瓷膜燃料电池(CMFC)大有可为

固体氧化物燃料电池 (SOFC)是世界公认的高效、便捷和对环境友好的绿色能源。探索新型的高电导率电解质材料和发展薄膜化制备技术 ,研制高性能的中温陶瓷膜燃料电池以克服传统SOFC的高温操作带来的技术困难 ,近几年来取得了突破性进展 ,简要介绍了这一历史性进程 ,特别是作者实验室的工作进展。提出了我国陶瓷膜燃料电池产业化的构想 。

镓酸镧基陶瓷燃料电池电极材料研究进展

综述了镓酸镧基陶瓷燃料电池电极材料的研究进展,对目前广泛研究的Ni负极材料研究中存在的问题和改进研究进行了详细的介绍,评述了掺杂LaMnO3等正极材料与镓酸镧电解质的化学相容性以及今后电极材料的发展方向．

陶瓷膜燃料电池研究进展与展望

基于我国能源与环境的严峻状况,中国科学技术大学(USTC)固体化学与无机膜研究所申办了第97次香山科学会议(1998年6月),以"新型固体燃料电池"为主题,确立了我国固体氧化物燃料电池(SOFC)的正确研发路线.数十名师生十年来的勤奋、创新性工作,取得了丰硕成果,把SOFC推向了高性能陶瓷膜燃料电池(CMFC)新阶段.特别是,基于实用化导向与"逆主流思考",研究发展了相应关键材料和低成本制造技术,为其实用化、产业化奠定了基础.通过这一研究历程的回顾和对这种本世纪高效绿色能源的前景展望,作为向中国科学技术大学50周年校庆的献礼.

质子陶瓷燃料电池稳定性研究综述

质子陶瓷燃料电池(PCFC)工作温度较低,可高效利用和储存氢能,但要实现其大规模应用,需从根本上解决电池稳定性问题。目前很多此类电池的长期工作稳定性表现不佳,众多材料在表现出高活性的同时,长期工作稳定性却面临巨大挑战,成为PCFC大规模应用的障碍。强调了电池稳定性在PCFC研究和实际应用中的重要性,从材料角度剖析了引起电池重要组件(电解质和电极)稳定性变化的内在原因,指明了在改善电解质和电极材料稳定性方面可能的关键突破点,挖掘电池稳定性衰减的科学根源,并为今后从工程上改善电池稳定性问题提供更多思路。

质子陶瓷燃料电池BaCo_(0.4)Fe_(0.4)Zr_(0.1)Y_(0.1)O_(3-δ)阴极材料电性能的优化

BaCo_(0.4)Fe_(0.4)Zr_(0.1)Y_(0.1)O_(3-δ)(BCFZY)是一种兼具质子—氧离子—电子电导的新型质子陶瓷燃料电池阴极材料,在中低温区间(500℃~700℃)具有优秀的电化学性能。然而,BCFZY电极的热膨胀系数远高于电解质材料,严重影响了其在质子陶瓷燃料电池中的实际性能。通过溶液浸渍的方法,将BCFZY引入BaZr_(0.85)Y_(0.15)O_(3−δ)多孔骨架中以制成复合电极,有效缓解了电极与电解质热膨胀不匹配的问题,显著提高了电极的电化学性能。实验结果表明,最佳浸渍量重量比约为46.7 wt.%,优化后的电极在600℃时极化电阻为0.20Ω·cm^(2),相比于丝网印刷法制备的BCFZY电极降低了约63%。采用弛豫时间分布(DRT)的方法分析电极的电化学过程,发现BCFZY电极的性能提升可能主要来源于电荷转移、离子形成及气体扩散过程的改善。

低温陶瓷燃料电池Ni-Fe-CCC复合阳极材料的制备与性能研究

采用改良的固相反应法制备了n(Ni):n(Fe)分别为8:2、6:4和5:5的Ni-Fe氧化物,然后与组成为70%Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)(SDC)-30%(0.53Li/0.47Na)_2CO_3的氧化铈-碳酸盐复合物(CCC)按1:1的体积比混合作为以CCC为电解质的低温陶瓷燃料电池的复合阳极材料,并对其微结构、物相和电化学性能进行表征。结果表明:经氢气还原后该复合阳极获得良好的微结构,其中n(Ni):n(Fe)为8:2的复合阳极的孔隙分布最均匀;以氢气为燃料时,采用NiFe-CCC复合阳极和CCC电解质的单电池表现出优异的性能,其中采用n(Ni):n(Fe)为8:2的复合阳极的燃料电池性能最佳,在600℃下输出功率密度高达0.724W·cm^(-2),以甲醇为燃料时,采用该复合阳极的燃料电池在600℃下的输出功率密度达到0.387W·cm^(-2)。

管式质子陶瓷膜燃料电池的制备和性能研究

质子陶瓷膜燃料电池(PCFC)因可降低固体氧化物燃料电池的工作温度而备受关注,而管式质子陶瓷膜燃料电池相对于平板状电池具备体积功率密度高、机械强度高等优势。为了简化大尺寸管式PCFC的制备过程,使用中空且顶端带有微小孔隙的玻璃管作为制备阳极支撑体的模具,通过相转化的方法使用原料粉一步制备NiO-BaCe_(0.7)Zr_(0.1)Y_(0.1)Yb_(0.1)O_(3)(BCZYYb)的阳极支撑。同时探索不同的烧结方式以减少陶瓷基板对管式PCFC电解质陶瓷膜的影响。高温共烧结之后通过扫描电子显微镜(SEM)观察到阳极支撑体内存在大量的连通孔隙,同时浸涂覆法制备出30μm厚的致密BZCYYb电解质层。管式PCFC以湿润氢气为燃料、环境空气为氧化剂在600℃的最大功率密度是80 mW/cm^(2),欧姆阻抗为14Ω·cm2,极化阻抗为16Ω·cm2。通过相转化和固相反应烧结的手段,从原料粉体一步制备成管式PCFC电池,该管电池和制备方法可应用于PCFC管式电池的大规模应用。

陶瓷膜燃料电池技术的研究与进展

固体氧化物燃料电池(SOFC)是世界公认的高效、便捷和对环境友好的绿色能源。探索新型的高电导率电解质材料和发展薄膜化制备技术,研制高性能的中温陶瓷膜燃料电池以克服传统SOFC的高温操作带来的技术困难,近几年来取得了突破性进展,本文简要介绍了这一历史性进程,特别是作者实验室的工作进展,提出了我国陶瓷膜燃料电池产业化的构想,展望了这种先进能源的发展前景。

德企研发储能量最大的锂陶瓷电池

德国EVONIK工业股份公司表示，将联合戴姆勒汽车公司和一些研发机构共同开发世界上储电量最大的锂陶瓷电池，以使风能和太阳能发电将来可以实现大容量、低成本的储存。

赢创工业公司开发世界最大的锂陶瓷电池

德国赢创工业公司及其合作伙伴于2010年3月3月宣布，正在开发世界最大的锂陶瓷电池。它将采用CERIO技术制作，这项技术是陶瓷材料与高分子离子导体的特殊组合，在增强锂电池安全性的同时，带来更长的使用寿命和更小的体积。作为第一步，在德国Saarland的V lklingen电厂将开发电能为1MW和贮存能力约为700kWh的能量贮存设施。

赢创开发世界最大的锂陶瓷电池

赢创工业将联合其合作伙伴共同开发世界上储电量最大的锂陶瓷电池。该电池将采用CERIO？技术制作：这项技术是陶瓷材料与高分子离子导体的特殊组合，在增强锂电池安全性的同时，带来更长的使用寿命和更小的体积。

德国EVONIK联合戴姆勒公司开发锂陶瓷电池

据悉，德国EVONIK工业股份公司将联合戴姆勒汽车公司，共同开发储电量最大的锂陶瓷电池，这种待开发的发屯厂用电池计划是以目前公司为电动汽车设计的一种结合陶瓷储存技术的高分子锂离子电池技术为基础。专家预测将来先进的储电装胃将足一个每年数十亿欧无的巨大市场。