BaCe_(1-x)Y_xO_(3-α)及BaCe_(0．9)Sm_(0．1)O_(3-α)质子导体的表征及组成氢泵对铝熔体的脱氢

采用固相合成法制备了BaCe_(0.9)Y_(0.1)O_(3-α),BaCe_(0.85)Y_(0.15)O_(3-α)和BaCe_(0.9)Sm_(0.1)O_(3-α)质子导体.XRD结果表明,掺0.1Y的粉体形成了单一的钙钛矿型BaCeO_3结构,掺0.15Y和0.1Sm的粉体形成了主相为钙钛矿结构的固溶体;激光粒度分析表明,煅烧后的粉体平均粒径增大,粒度分布比较集中;DSC-TG分析表明,质子导体的合成温度约1360℃;SEM结果显示,质子导体由分布均匀的大小两种晶粒和气孔构成;BaCe_(0.9)Y_(0.1)O_(3-α)和BaCe_(0.9)Sm_(0.1)O_(3-α)脱氢电池对铝液的脱氢结果表明,脱氢电流随着铝液温度的升高,水蒸气分压增大或外加电压增加而分别增大;用自制的CaZr_(0.9)In_(0.1)O_(3-α)氢传感器测得铝液温度为780℃、水蒸气分压分别为4122.8和4366.0Pa时,100g铝液中的氢含量分别为0.0536和0.0445 mL.

固体电解质BaCe_(1-x)RE_xO_(3-δ)的电导率及燃料电池性能

利用溶胶 -凝胶法合成了 Ba Ce1 - x REx O3-δ( RE:稀土 )系列固体电解质 ,结果证明纯 Ba Ce O3 导电性较差 ,RE3+ 的引入 ,取代了晶格中的 Ce4+ ,增加了氧空位 ,大大提高了体系的导电性。文章还研究了掺杂的 Ba Ce O3体系的导电机理 ,讨论了不同稀土离子掺杂对电导率的影响 ,以 Ba Ce1 - x REx O3-δ为固体电解质组装了 H2 /O2 燃料电池 ,电池的开路电压接近 1V,短路电流密度超过 10 0 m A/cm2 ,以 Ba Ce0 .8Gd0 .2 O2 .9为 SOFC电解质 ,80 0℃时最大输出功率密度达 30 m W/cm2 。

双相质子导体BaCe_(0.9)Y_(0.1)O_(3-δ)/La_(1.95)Ca_(0.05)Ce_2O_(7-δ)的制备及性能研究

采用固相反应法成功制备了双相质子导体BaCe0.9Y0.1O3-δ/La1.95Ca0.05Ce2O7-δ(7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7)。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分别对样品的物相结构、微观形貌进行了表征,对样品在CO2和沸水中的稳定性进行了研究,并应用IM6e型电化学工作站测定了其在空气、氩气、湿润的4%H2/Ar 3种气氛从450～850℃的电导率。实验结果表明,不同比例复合的样品经1500℃烧结后均形成了明显的双相结构且获得了致密的烧结体。随着样品中La1.95Ca0.05Ce2O7-δ比例的增加,其对CO2和沸水的化学稳定性增加。在所研究的各种比例的复合材料中,BaCe0.9Y0.1O3-δ-La1.95Ca0.05Ce2O7-δ(3∶7)具有最高的电导率,850℃时在湿润的4%H2/Ar气氛下的电导率为2.49×10-2S/cm,电导活化能为1.13eV。

SrCe_(1-x)Y_xO_(3-α)高温质子导体结构和紫外光谱研究

利用溶胶-凝胶法合成了SrCe1-xYxO3-α(x=0-0.20)系列高温质子导体纳米粉体,运用XRD和UV-Vis研究了它们的结构变化和其中的电子跃迁的禁带宽度.XRD表明掺杂后晶格都有不同程度的变形,除SrCe0.95Y0.05O3-α的单胞体积增大外,其余均减小.UV—Vis结果显示掺杂的干湿样品中,SrCe0.95Y0.05O3-α的禁带宽度最大,电子导电能力最差.饱和水蒸气后,除SrCe0.80Y0.20O3-α粉体第二能级减小外,其余样品的两个能级均增大,依此推断其电子导电减弱,质子导电率增大.