LaAlO_3基电解质与阳极材料的化学相容性及电化学性能

采用甘氨酸-硝酸盐法(GNP)合成La_(0.90)Sr_(0.10)Al_(0.97)Mg_(0.03)O_(3-δ)(LSAM)粉体,成型后经1500℃、5h烧结的样品,900℃时其电导率为1.11×10^(-2)S·cm^(-1).利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜/X射线能谱分析(SEM/EDX)和交流阻抗技术等表征手段研究NiO-Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_(1.95)(Ni-GDC)、Sr_(0.88)Y_(0.08)TiO_3(SYT)和La_(0.75)Sr_(0.25)Cr_(0.5)Mn_(0.5)O_3(LSCM)三种阳极材料与LSAM电解质的化学相容性.结果表明,SYT和LSCM与LSAM的化学相容性欠佳,SYT中的Sr^(2+)和Ti^(4+)向LSAM晶格的扩散明显,LSCM中的Mn^(3+)和Cr^(3+)向LSAM晶格的扩散显著;而Ni-GDC与LSAM具有良好的化学相容性,在1300℃下两材料间阳离子的相互扩散作用极小.800℃时Ni-GDC的比表面极化电阻(R_(ASP))值为5.12Ω·cm^2.LSAM电解质(厚度为550μm)支撑的Ni-GDC/GDC/LSAM/GDC/LSF(La_(0.75)Sr_(0.25)FeO_3)单电池,在800℃时电池的开路电压为0.925V,最大功率密度为19.5 mW·cm^(-2).

晶体结构对LaGaO_3基固体电解质电性能的影响

用Raman光谱和直流四电极法分别研究了La0 .9Sr0 .1 Ga0 .9Mg0 .1 O2 .9(LSGM10 10 ) ,LaGa0 .8Mg0 .2 O2 .9(LGM 2 0 )和La0 .8Sr0 .2 GaO2 .9(LSG2 0 )的晶体结构和离子电导率。Raman分析显示LSGM 10 10和LGM 2 0具有对称性较高的菱方钙钛矿结构 ,而LSG2 0具有低对称性的斜方钙钛矿结构。电性能测试发现LSGM 10 10和LGM2 0有相近的离子电导率 ,而且都比LSG2 0在相同的温度下高近一个量级。结构分析发现在掺杂LaGaO3中高对称性的晶体结构有利于获得高的离子电导率。在光电子能谱 (XPS)

LaGaO_3基固体电解质相变的Raman光谱研究

用Raman光谱研究了温度和掺杂物浓度对SrO和MgO掺杂LaGaO3固体电解质晶体结构的影响。结果表明 :增加掺杂物浓度以及升高温度都将增加LaGaO3本体结构的对称性。SrO/MgO复合掺杂和MgO单一掺杂的LaGaO3具有菱方钙钛矿结构 ,而单一掺杂SrO和未掺杂的LaGaO3具有斜方钙钛矿结构。在 15 0℃附近观察到了LaGaO3从斜方转变成赝三方结构的相变过程 ,而复合掺杂LaGaO3的结构对称性随温度的升高也有所增加。此外 ,在掺杂LaGaO3的Raman光谱中 ,在 5 2 0 ,75 0 ,810cm- 1 附近观察到了新的非本征吸收峰 。

带有YSZ保护膜的Bi_2O_3基固体电解质燃料电池的制备及其性能分析

用带(ZrO_2)_(0.92)(Y_2O_3)_(0.08)(YSZ)保护膜的Bi_2O_3基固体电解质(Bi_20_3)_(0.75)(Y_2O_3)_(0.25)、(Bi_2O_3)_(0.75)-(Gd_2O_3)_(0.25)、(Bi_2O_3)_(0.08)_(0.25)和(MoO_3)_(0.25)做成燃料电池.在600～800℃,将其输出特性与用纯的(ZrO_2)_(0.92)(Y_2O_3)_(0.08)做电解质的燃料电池进行比较.Bi_2O_3基电解质燃料电池的输出功率高于YSZ电解质的,这是由于Bi_20_3基固体电解质具有较高的氧离子导电率;Bi_20_3基电解质燃料电池的开路电压比YSZ的低,是由于Bi_20_3基电解质中存在着一定的电子导电率.从材料的结构、机理上对所得结果进行了分析.

P(VDF-HFP)/Al_2O_3基聚合物电解质薄膜的研究

采用溶液浇注和电解液吸收的方法制得了P(VDF HFP) /Al2 O3 基聚合物凝胶电解质薄膜。用这种方法得到的共混薄膜具有较高的电解液吸收率及良好的机械性能。电化学阻抗谱的结果表明 ,与纳米粒径Al2 O3 共混得到的薄膜和镍电极具有较低的界面电阻。另外 ,由于该结构的半结晶性 ,DSC测试并没有发现该共混薄膜的玻璃化转变温度Tg。将此电解质隔膜组装成半电池后表现出优良的充放电性能。

钐掺杂镓酸镧基电解质的制备及性能研究

采用传统的固相反应法合成了Sm掺杂La_(0.9)Sr0.1Ga_(0.85)Mg_(0.15)O_(3)电解质,并根据X射线衍射仪、交流阻抗谱和扫描电子显微镜来研究La_(0.9-x)Sm_(x)Sr_(0.1)Ga_(0.85)Mg_(0.15)O_(3)系列电解质的结构、电导率及微观形貌。结果表明,掺杂Sm的样品均具有钙钛矿结构,Sm^(3+)已经进入了La^(3+)晶体格位,形成了La_(0.9-x)Sm_(x)Sr_(0.1)Ga_(0.8)Mg_(0.2)O_(3)固溶体;电导率与温度的关系服从Arrhenius方程,电解质具有离子导电特征;Sm适量的掺杂,有利于提高LaGaO_(3)基固体电解质(LSGM)氧离子导体的电导率;此系列中掺Sm的质量分数15%是比较合适的,其在850℃时的电导率为41 mS/cm。

新型含硒杂环红光聚芴电解质的电致发光器件制备和研究

利用新型的聚[9，9-二辛基芴-9，9-（双（3′-（N，N-二甲基）-N-乙基铵^＋溴^-）丙基）芴-4，7-二噻吩-2-基-2，1，3-苯并硒二唑]（PFNBr—DBse）共扼聚电解质制备了聚合物发光二极管。这类共扼聚电解质可用乙醇等溶剂成膜，不仅可代替传统的甲苯等芳香性非极性溶剂，而且有利于制备溶液型的多层显示器件。文章研究了这类新型聚电解质的光致发光特性及发光二极管器件的电荧光特性。研究表明在紫外光照射或电激发下，窄带系的DBse链段通过俘获激子能够实现有效的能量转移。聚电解质中DBSe的含量在5％以上，其器件具有电致发光峰值为700-740nm的饱和红光发射。所制聚电解质器件在用铝作电极时的电致发光效率比用钡作电极时要高。

两性离子型聚电解质的合成及对二氧化硅分散性能

以甲基丙烯酰氧乙基二甲基胺(DM)与1,3-丙磺酸内酯为原料合成了3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲氨基)丙磺酸盐(DMAPS)。以过硫酸铵为引发剂、次亚磷酸钠为链转移剂,在水溶液中进行DMAPS本体自由基聚合,制备了两性离子型聚电解质(PDMAPS),并将其用作二氧化硅分散剂。利用FTIR、1HNMR以及GPC对DAMPS和PDAMPS进行分析与表征,并通过单因素实验和正交实验研究了不同反应条件对聚电解质分散性能的影响。为了使分散的二氧化硅达到最低的黏度和粒径,最优的制备条件如下:反应温度为75℃、反应时间为3 h、引发剂加入量为单体质量的1.0%,在该条件下制备的PDMAPS分散性能最佳,当其掺量为0.8%(质量分数)时,粒径分析表明其二氧化硅中值粒径(d50)从21.193μm降低到0.449μm。

具有钙钛矿结构的SOFC用电解质材料的最新研究进展

固体氧化物燃料电池(SOFC)是20世纪80年代迅速发展起来的新型发电技术，能量转换效率可高达70％～80％，被称为21世纪最有前途的绿色能源。主要介绍了固体氧化物燃料电池所用钙钛矿结构电解质材料的研究进展，集中讨论了LaGaO3系、(Ba，Sr)CeO3系和PrGaO3系的结构特性、制备方法、电学性能和应用前景。固体氧化物燃料电池钙钛矿结构电解质材料的发展趋势是：对基质材料进行二元或多元掺杂以形成综合性能更优的复合氧化物；研究和开发与之相适宜的电极材料；进一步提高固体燃料电池的稳定性和能量转换效率。

果胶酶的SiO_2-Coated PSSNa/Fe_3O_4固定化制备

将Fe3O4包覆在聚电解质刷上,利用SiO2-coated PSSNa/Fe3O4固定化果胶酶,由于SiO2-coated PSSNa/Fe3O4粒子表面吸附的Fe3O4增强了其磁力性能,使得其在反复利用的催化过程中具有简便、快速分离的优点。分别研究了固定化对果胶酶pH和温度稳定性以及贮藏稳定性的影响。结果表明,固定化果胶酶与自由果胶酶相比,受温度的影响较小且pH稳定性更高;在4℃放置30 d后,固定化果胶酶的活力仍保持在最初活力的50%以上,而自由果胶酶则几乎失活,即固定化果胶酶的稳定性有了很大程度的提高。

聚(3-己基)噻吩/紫精掺杂聚氧乙烯体系的电双稳态存储特性研究

制备基于聚(3-己基)噻吩/(乙基紫精二高氯酸盐掺杂聚氧乙烯)(P3HT/(PEO+EV))双聚合物薄膜层的OFET型器件,研究P3HT/(PEO+EV)体系的电响应特性.结果表明该体系可以在+3 V的电压下由OFF态跃迁为ON态(写入信号),而在-3 V的电压下由ON态转换成为OFF态(擦除信号);在OFF和ON态转换之后,导电态能保持稳定,因此该体系具备良好的阻变电双稳态存储特性,开关电流比高达105.尽管器件ON态电流随时间表现出一定的衰减,在经过大约2800 s读取操作以后,体系仍然可以进行写入/擦除操作.采用共聚焦激光扫描显微镜技术研究体系的电存储机理,结果显示信号写入过程中P3HT层发出的荧光随着施加电压由S极向D极逐渐淬灭,淬灭过程大约需要0.167 s,这表明P3HT极化子在S电极生成,并在沟道内传递至D电极,传递速率大约是120μm/s;而信号擦除过程荧光快速恢复,表明P3HT极化子被还原成为本征态P3HT.