阎景旺
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董永来
,
于春英
,
江义
无机材料学报
在用固相反应法合成电解质材料Ｌａ０．９Ｓｒ０．１Ｇａ０．８Ｍｇ０．２Ｏ３－δ（ＬＳＧＭ）的基础上，研制出中温固体氧化物燃料电池ＬＳＧＭ＋ＮｉＯ阳极基底；考察了阳极基底孔隙率、孔径分布及电导率随组成变化的规律；研究了阳极基底组成、微观结构、制备工艺等对负载型ＬＳＧＭ电解质薄膜成膜过程及质量的影响和负载型电解质薄膜在还原气氛中的结构稳定性；采用湿化学物理方法及等静压烧结工艺成功地制备出了厚度为２０～５０μｍ的负载型致密ＬＳＧＭ电解质薄膜．研究表明；ＮｉＯ含量为６０％的阳极基底具有适宜的烧结收缩率、孔隙率与孔径分布，且比表面积与比孔容积均较大，适合作为ＳＯＦＣ的阳极．随着ＮｉＯ含量的增加，还原后阳极基底的电导率有所增大．其中低ＮｉＯ含量的阳极基底在还原后的初生态，其电导率在交变信号的诱导下发生弛豫现象而迅速增大，并由离子导电性转变为金属导电性．而高ＮｉＯ含量的阳极基底，其还原后的电导率随测量时间的延长变化很小，并从一开始就表现出金属导电的性质．采用无约束烧结程序制备的负载型ＬＳＧＭ电解质薄膜，表面为粗大的片状晶粒，还原后在晶界处产生裂纹．而采用等静压烧结程序制备的负载型ＬＳＧＭ电解质薄膜，表面为细小、形状规则的晶粒, 晶界结合紧密, 且还原后晶界无裂纹出现.
关键词:
温固体氧化物燃料电池
,
anode substrate
,
electrolyte thin film
,
LSGM
金荣超
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陈燕馨
,
李文钊
,
陈美龙
,
于春英
,
江义
催化学报
研究了甲烷部分氧化(POM)反应在固定床反应器中轴向的温度场分布(或热波分布).催化剂床层的热波呈不对称分布,入口段温度高于出口温度,热波峰值位于入口偏下处.考察了空速、n(CH4)/n(O2)比值、高径比等对热波分布的影响,结果表明:相同外温下,增加空速导致热波峰温升高;随着n(CH4)/n(O2)值的降低,目标产物H2和CO的深度氧化(强放热)加强,故热波峰温升高;适当降低催化剂床层的高径比有利于降低热波峰温和提高反应性能.催化剂用载体稀释后,由于H2和CO深度氧化反应的加强,导致热波峰温升高.不同高度催化剂床层的热波特征揭示,POM反应主要在入口段一薄层区域内进行,此区域近似呈等温分布,说明POM反应遵循直接氧化机理.
关键词:
镍催化剂
,
甲烷
,
部分氧化
,
合成气
,
固定床反应器
,
热波
阎景旺
,
董永来
,
于春英
,
江义
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.05.005
在用固相反应法合成电解质材料Lao 9Sr0.1Gao.8Mgo.2Oa-δ(LSGM)的基础上,研制出中温固体氧化物燃料电池LSGM+NiO阳极基底;考察了阳极基底孔隙率、孔径分布及电导率随组成变化的规律;研究了阳极基底组成、微观结构、制备工艺等对负载型LSGM电解质薄膜成膜过程及质量的影响和负载型电解质薄膜在还原气氛中的结构稳定性;采用湿化学物理方法及等静压烧结工艺成功地制备出了厚度为20～50μm的负载型致密LSGM电解质薄膜.研究表明,NiO含量为60%的阳极基底具有适宜的烧结收缩率、孔隙率与孔径分布,且比表面积与比孔容积均较大,适合作为SOFC的阳极.随着NiO含量的增加,还原后阳极基底的电导率有所增大.其中低NiO含量的阳极基底在还原后的初生态,其电导率在交变信号的诱导下发生弛豫现象而迅速增大,并由离子导电性转变为金属导电性.而高NiO含量的阳极基底,其还原后的电导率随测量时间的延长变化很小,并从一开始就表现出金属导电的性质.采用无约束烧结程序制备的负载型LSGM电解质薄膜,表面为粗大的片状晶粒,还原后在晶界处产生裂纹.而采用等静压烧结程序制备的负载型LSGM电解质薄膜,表面为细小、形状规则的晶粒,晶界结合紧密,且还原后晶界无裂纹出现.
关键词:
中温固体氧化物燃料电池
,
阳极基底
,
电解质薄膜
,
LSGM
