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Ruddlesden-Popper结构La_2NiO_(4+δ)作为SOEC/SOFC氧电极的性能研究 被引量：2
1
作者 童欣 车威 +1 位作者 周锋 杨胜兵 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期135-139,共5页
采用溶胶-凝胶法合成La_2NiO_(4+δ)粉末,并对粉末的非化学计量氧系数、电导率、氧表面交换性能、电化学性能以及稳定性进行分析。结果表明,制备的La_2NiO_(4+δ)粉末均形成了单相Ruddlesden-Popper结构并且非化学计量氧系数高达0.16。6... 采用溶胶-凝胶法合成La_2NiO_(4+δ)粉末,并对粉末的非化学计量氧系数、电导率、氧表面交换性能、电化学性能以及稳定性进行分析。结果表明,制备的La_2NiO_(4+δ)粉末均形成了单相Ruddlesden-Popper结构并且非化学计量氧系数高达0.16。600~750℃区间内La_2NiO_(4+δ)的电导率达到了90S/cm左右,略低于氧电极材料对电导率的要求—100S/cm以上。同时,相较于传统的氧电极材料-La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3-δ)(LSCF),La_2NiO_(4+δ)表现出更好的催化活性,这主要归因于更好的氧表面交换性能。此外,La_2NiO_(4+δ)既可以在SOFC模式下工作,也可以在SOEC模式下工作。当工作在SOFC模式下时,48h内电极性能保持稳定;但工作在SOEC模式下时,电极性能在初始阶段发生剧烈衰减,随后才保持稳定。 展开更多
关键词 La2NiO4+δ氧电极 soec/sofc 电化学 氧表面交换 极化
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原子尺度研究固体氧化物池氧电极中氧迁移规律
2
作者 刘少名 于波 +3 位作者 张文强 朱建新 翟玉春 陈靖 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1570-1585,共16页
固体氧化物燃料电池(SOFC)和固体氧化物燃料电解池(SOEC)作为新一代的能源转化装置,凭借其清洁、高效的能源转化优势,非常具有技术吸引力。为了将SOFC和SOEC商业化,操作更加持久、高效和经济,中低温的运行温度成为当前国际上研究的主要... 固体氧化物燃料电池(SOFC)和固体氧化物燃料电解池(SOEC)作为新一代的能源转化装置,凭借其清洁、高效的能源转化优势,非常具有技术吸引力。为了将SOFC和SOEC商业化,操作更加持久、高效和经济,中低温的运行温度成为当前国际上研究的主要方向,其中提高氧电极材料的氧还原反应/氧析出反应(ORR/OER)活性是研究的关键。本文主要阐述了原子尺度分子模拟分析和原位实验测试表征对混合离子电子导体氧电极材料中氧迁移规律和传输机理研究的重要作用,推进传统材料向新型氧电极材料和结构的发展;归纳和综述了近期热点的混合离子电子导体(MIEC)氧电极材料、相应的离子传输路径、各向异性结构及晶格动力学;介绍了当前采用的先进研究手段和方法,并重点介绍了原位X射线光电子能谱(XPS)和俄歇电子光谱(AES)探测材料的表面化学组成和结构,原位的方式可以将致密薄膜中几纳米到十几纳米的结构可视化,在原子层面上研究氧电极材料中带电缺陷的形成和迁移;并基于原子尺度的密度泛函理论(DFT)计算和近期分子动力学模拟(MD)的研究进展对传统材料和新型材料中的氧迁移机理进行解释和分析。最后,简要综述了清华大学核研院在固体氧化物池氧电极方面的研究进展。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 固体氧化物燃料电解池 中低温 氧电极 密度泛函理论 分子动力学
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SrTiO_(3)基可逆固体氧化物电池电极材料的研究进展
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作者 刘峥嵘 杨甲铭 +6 位作者 付磊 周礼凯 吴可 李晴皓 王璇 周峻 吴锴 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期1-8,共8页
可逆固体氧化物电池(RSOC)因具备高效可逆的发电和电解产氢性能,被认为是一种具有良好发展前景的能源转化设备。然而,缺乏高活性和稳定性的电极材料是限制RSOC广泛应用的主要因素之一。传统的燃料电极一般采用浸镍的氧化钇稳定氧化锆(Ni... 可逆固体氧化物电池(RSOC)因具备高效可逆的发电和电解产氢性能,被认为是一种具有良好发展前景的能源转化设备。然而,缺乏高活性和稳定性的电极材料是限制RSOC广泛应用的主要因素之一。传统的燃料电极一般采用浸镍的氧化钇稳定氧化锆(Ni-YSZ)材料,而氧电极则以钙钛矿型的氧化物居多。目前使用的燃料电极和氧电极的电化学性能都存在一定的不足。近期,诸多研究报道SrTiO_(3)基钙钛矿材料具有良好的稳定性和电化学性能,有望成为RSOC电极的热门候选材料。近年来,虽然对RSOC电极的研究较多,但是缺乏对该类材料系统的归纳和总结。因此,本文综述了SrTiO_(3)基钙钛矿材料在RSOC电极方面的应用进展。首先,系统分析了SrTiO_(3)基钙钛矿材料在RSOC燃料电极和氧电极的研究现状,介绍了目前常用的SrTiO_(3)改性的手段和策略,如掺杂其他元素、构建非ABO_(3)化学计量比氧化物、构建复合材料以及利用原位纳米颗粒出溶技术等;其次,探讨了SrTiO_(3)基钙钛矿材料应用于对称结构RSOC电极的可行性;最后,结合构建未来新一代RSOC高性能能源互联器件,展望了SrTiO_(3)基钙钛矿材料在RSOC中的应用前景,并提出了亟需解决的问题。 展开更多
关键词 可逆固体氧化物电池(RSOC) 固体氧化物燃料电池(sofc) 固体氧化物电解池(soec) 钛酸锶
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