李志刚
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淮秀兰
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王绍荣
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朱庆山
工程热物理学报
建立了平板式固体氧化物燃料电池多场耦合数学模型,利用商业CFD软件FLUENT对包括阳极和阴极多孔介质、致密固体氧化物电解质、燃料流道、氧化剂流道、电流收集双极板、外壳的单电池三维整体计算区域进行了数值模拟,得到了流场、温度场、组分浓度场、电流密度场、Nernst电动势、活化过电势和欧姆过电势等重要物理量的详细分布,并分析了影响电池性能的主要因素.模拟结果与SOFC研制单位提供的实验数据基本符合.
关键词:
固体氧化物燃料电池
,
SOFC
,
多场耦合
,
数值模拟
,
FLUENT
梁金
,
朱庆山
功能材料
以Ce(NO3)3·6H2O和Gd2O3为前驱体,六亚甲基四胺为沉淀剂,通过均相沉淀反应直接合成能长时间稳定悬浮的氧化钆掺杂纳米氧化铈(Ce0.8Gd0.2O1.9,GDC)母液.对合成的前驱粉体进行了XRD、BET、动态光散射等研究,XRD结果表明粉体具有氧化铈的立方萤石结构特征峰,BET结果表明粉体比表面积为68.3m2/g,当量粒径为约12nm,非等温烧结实验结果表明粉体具有良好的烧结活性.用浸渍-提拉法(dip-coating)在多孔NiO-YSZ阳极基底上制备GDC电解质薄膜,并利用场发射扫描电镜对薄膜的烧结行为进行了研究,薄膜在1300℃等温烧结后实现完全致密化.通过薄膜制备过程中制浆与成膜两个步骤的有机结合,探讨一条制备高性能GDC电解质薄膜的新途径.
关键词:
GDC
,
浸渍-提拉法
,
薄膜
,
场发射扫描电镜
彭练
,
朱庆山
,
谢朝晖
,
黄文来
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00867
研究了一种热稳定性好的中温固体氧化物燃料电池密封玻璃. 研究表明, 此密封玻璃的热膨胀系数(室温～631℃)为9.8×10-6/K, 与8YSZ电解质的热膨胀系数10.0×10-6/K(室温～631℃)接近, 并且在700℃热处理300h后, 该密封玻璃的热膨胀系数几乎没有变化. 粘度实验表明, 玻璃在700℃下具有足够的刚性, 适合于运行温度在700℃左右SOFC的密封. 化学相容性的研究显示, 在700℃下与8YSZ反应300h后没有发现显著的界面反应.
关键词:
中温固体氧化物燃料电池
,
sealing glass
,
thermal stability
,
coefficient of thermal expansion
张溅波
,
朱庆山
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2013.03.001
在600～750℃的温度范围、空气气氛下焙烧攀枝花钛铁矿,通过观察分析钛铁矿氧化后的微观形貌、物相组成以及氧化动力学,对钛铁矿的氧化机理进行了详细地研究.试验结果表明钛铁矿的氧化机制是一种Fe、O离子相互竞争扩散的反应机制.在反应初期,钛铁矿的氧化是通过Fe离子的向外扩散完成,氧化产物是Fe2O3和Fe2Ti3O9,其中Fe2O3会在颗粒表面富集；当反应进行到一定程度后(表面Fe2O3层厚度达到1～2 μm),O离子的向内扩散在反应中占主导,颗粒内部逐渐形成Fe2O3和TiO2.由于从Fe离子扩散转变到O离子扩散均发生在表面氧化铁层厚度达到1 ～2 μm时,这一转变时间与温度和钛铁矿颗粒粒径无关,所以Fe离子扩散在整个氧化过程中所占的比重会随着钛铁矿颗粒粒径的减小而增大,而O离子扩散则相反.
关键词:
钛铁矿
,
氧化机理
,
离子扩散
,
Fe离子
,
O离子
彭练
,
朱庆山
,
谢朝晖
,
黄文来
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2006.04.018
研究了一种热稳定性好的中温固体氧化物燃料电池密封玻璃.研究表明,此密封玻璃的热膨胀系数(室温～631℃)为9.8×10-6/K,与8YSZ电解质的热膨胀系数10.0×10-6/K(室温～631℃)接近,并且在700℃热处理300h后,该密封玻璃的热膨胀系数几乎没有变化.粘度实验表明,玻璃在700℃下具有足够的刚性,适合于运行温度在700℃左右SOFC的密封.化学相容性的研究显示,在700℃下与8YSZ反应300h后没有发现显著的界面反应.
关键词:
中温固体氧化物燃料电池
,
密封玻璃
,
热稳定性
,
热膨胀系数
