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  • 【会议】 固体氧化物燃料电池阴极的非线性阻抗谱研究

    作者:朱星宝 ; 吕喆 ; 李一倩 ; 陈国富 ; 魏波 ; 苏文辉 机构:哈尔滨工业大学物理系 ; 哈尔滨工业大学物理系 年份:2013
    摘要:通过交流阻抗谱的测量,可以表征固体氧化物燃料电池(SOFC)电极的电化学性能,测定极化电阻并分析电极反应机制。常规的阻抗谱测试多采用20mV以下的交流扰动电压,以保证电极系统的交流电压电流之间近似呈现线性响应的关系,从而通过计算同频率的交流电压电流的比值得到交流阻抗谱。在交流扰动电压的幅度更大时,交流电压电流之间不再是线性关系,从而导致响应信号
  • 【会议】 薄膜固体氧化物燃料电池的阳极微结构研究

    作者:朱星宝 ; 吕喆 ; 潘伟平 ; 张耀辉 ; 陈孔发 ; 胡金艳 ; 黄喜强 ; 苏文辉 机构:哈尔滨工业大学物理系 ; 哈尔滨工业大学物理系 年份:2012
    摘要:固体氧化物燃料电池(SOFC)具有效率高、无污染、成本低、可热电联供和燃料适应性强等优点,是一种极具发展潜力的新能源技术。传统的SOFC以掺杂氧化锆快离子导体作为电解质并支撑整个电池结构,运行温度接近1000℃,如此高的温度导致在材料和技术方面存在很多难以克服的问题。为了加快SOFC的实用化进程,开发运行能够在600-800℃温区的中温SOFC成为最近十几年里本领域的研究热点之一。在成功地实现了氧化锆和氧化铈基固体电解质的薄膜化以后,如何通过
  • 【会议】 固体氧化物燃料电池/电解池中的逆反与对称

    作者:朱星宝 ; 吕喆 ; 姜威 ; 冯其 ; 朱琳 ; 张耀辉 ; 王志红 机构:哈尔滨工业大学物理系 ; 哈尔滨工业大学物理系 年份:2014
    摘要:随着化石能源的渐渐枯竭与对环境品质日益提高,各种新能源技术得到了越来越多的关注。如何实现电能的高效率生产,如何将过剩电能高效率地转化为化学能加以存储,都是目前新能源技术领域亟待解决的问题。固体氧化物燃料电池(SOFC)能够通过电化学反应实现化学能到电能的高效率、低污染的转化,而固体氧化物电解池(SOEC)则可以通过在高
  • 【专利】 直接火焰型固体氧化物燃料电池组及其制备方法

    摘要:直接火焰型固体氧化物燃料电池组及其制备方法,属于电化学发电领域。它解决了现有直接火焰型固体氧化物燃料电池组的制备过程复杂,并且成本高的问题。它的耐高温绝缘薄板支撑体上排布多个孔洞,每个孔洞上覆盖一个导电网,每个导电网的上表面粘接一个单电池,多个单电池通过导线串联、并联或混联成电池组,电池组的阴极和阳极由导线引出;制备方法为:在耐高温绝缘薄板支撑体上挖多个孔洞并覆盖一个导电网;使用导电浆料在每一个导电网上表面粘接一个单电池,并通过50℃~500℃热处理固化使其稳定;使用导线将多个单电池串联、并联或混联形成电池组,并将电池组的阴极和阳极由导线引出。本发明用于提供电能和热能。
  • 【专利】 具有对称电极的固体氧化物燃料电池的制备方法

    作者:朱星宝 ; 吕喆 ; 魏波 ; 黄喜强 ; 张耀辉 年份:2010
    摘要:具有对称电极的固体氧化物燃料电池的制备方法,它涉及一种电池的制备方法。本发明解决了不同材料高温烧结得到的固体氧化物燃料电池中相邻材料的热膨胀系数不匹配导致电极出现翘边、脱落的问题。本方法如下:一、制备电极粉;二、制备电池骨架;三、制备电极浸渍液;四、将步骤二得到的电池骨架浸入到步骤三得到的混合溶液中浸润10~30分钟,然后取出在100℃~400℃的条件下烘10~40分钟;五、重复步骤四,将经过步骤四处理的电池骨架经过高温烧结,即得。本发明方法通过一次干压成型技术制备的固体氧化物燃料电池骨架和薄膜由一种材料构成,所得电极不会出现翘边、脱落的问题。?
  • 【专利】 一种电解质支撑型单气室固体氧化物燃料电池

    作者:朱星宝 ; 王志红 ; 吕喆 ; 黄喜强 ; 陈孔发 ; 魏波 ; 潘伟平 ; 苏文辉 年份:2009
    摘要:一种电解质支撑型单气室固体氧化物燃料电池,它涉及一种单气室固体氧 化物燃料电池。本发明为解决现有单气室固体燃料物燃料电池的电解质欧姆阻 抗大,导致电池的输出性能差的问题。本发明的技术方案一:第一电解质支撑 体的表面设有至少一个阳极凹槽和至少一个阴极凹槽,阳极凹槽内涂覆有阳极 浆料,阴极凹槽内涂覆有阴极浆料。本发明的技术方案二:第二电解质支撑体 的表面设有至少一个凸台,凸台两侧分别涂覆有阳极浆料和阴极浆料。本发明 改变了传统单面电池电极间电流只能沿着电解质支撑体的表层流动的单一路 径,使电流通过凹槽之间的槽壁流动,扩大了电流通过的路径面积,从而减小 了电解质的欧姆阻抗,提高了电池的输出性能。
  • 【会议】 SC-SOFC运行中振荡现象及其Ni阳极氧化-还原循环机理分析

    作者:朱星宝 ; 王志红 ; 吕喆 ; 魏波 ; 苏文辉 机构:哈尔滨工业大学 理学院物理系 ; 哈尔滨工业大学 理学院物理系 年份:2013
    摘要:单气室固体氧化物燃料电池(SC-SOFC)是一种工作在燃料和空气混合气氛下的新型燃料电池。避免了传统固体氧化物然电池的密封问题,具有结构简单、紧凑、耐热、耐冲击性好等一系列优点,具有很高的研究价值和广泛的应用前景。但输出性能振荡是含Ni阳极SC-SOFC运行中普遍存在的现象[1-4],其严重影响了SC-SOFC的性能稳定及实际应用。我们针对SC-SOFC的这一现象,创造
  • 【专利】 一种废弃复合电解质膜中阳极支撑体再利用的方法

    摘要:一种废弃复合电解质膜中阳极支撑体再利用的方法,它涉及一种阳极支撑体再利用的方法。本发明解决了采用丝网印刷制备复合电解质膜,烧结后发生开裂的膜会被连同它的阳极支撑体一起废弃掉,导致浪费物力,人力且增加成本的问题。方法:一、将废弃复合电解质膜中阳极支撑体上的开裂的SDC膜清除,得带有YSZ膜的平整的阳极支撑体;二、将SDC电解质浆料印刷于带有YSZ膜的平整的阳极支撑体上,干燥成膜,再重复印刷、干燥步骤,得印有SDC电解质膜的阳极支撑体;三、放入马福炉中,保温烧结,随炉冷却至室温,即完成。本发明将废弃复合电解质膜中阳极支撑体进行再利用,减少了工艺过程中的浪费,节约人力物力,降低成本且膜致密性好。
  • 【会议】 多孔YSZ中针状NiO多晶的制备及性能测试

    作者:朱星宝 ; 关成志 ; 吕喆 ; 魏波 ; 刘佩珊 ; 张耀辉 ; 黄喜强 机构:哈尔滨工业大学物理系,凝聚态科学与技术中心 ; 哈尔滨工业大学物理系,凝聚态科学与技术中心 年份:2012
    摘要:溶液浸渍法已经被广泛用于中温固体氧化物燃料电池上NiO/YSZ纳米阳极的制备领域。浸渍法制备的阳极中NiO的分布对阳极性能有很大的影响,而浸渍工艺又决定着NiO的分布,所以可以通过改变浸渍工艺的参数进而实现NiO/YSZ阳极的可控制备。本文研究了浸渍液Ni(NO_3)_2的结晶对于NiO的分布以及NiO/YSZ阳极性能的影响。在致密的YSZ薄片上浸渍一层Ni(NO_3)_2溶液,分别在100℃
  • 【专利】 在多孔基底材料上制备高致密度金属氧化物薄膜的方法

    作者:朱星宝 ; 刘美林 ; 关成志 ; 吕喆 ; 魏波 ; 黄喜强 ; 张耀辉 ; 苏文辉 ; 甄良 年份:2012
    摘要:在多孔基底材料上制备高致密度金属氧化物薄膜的方法,涉及制备高致密度金属氧化物薄膜的方法的领域。本发明是要解决现有技术中在多孔基底材料上制备得到的金属氧化物薄膜致密度较低,不能满足实际应用的技术问题。本发明提供的在多孔基底材料上制备高致密度金属氧化物薄膜的方法:一、在多孔基底材料覆盖一层前驱体溶液,二、施加电场并挥发溶剂,三、烧结。本发明应用于航空、航天、机械加工和电子信息领域。
  • 【专利】 单次注浆制备固体氧化物燃料电池阳极/电解质双层结构的方法

    作者:朱星宝 ; 张海广 ; 张耀辉 ; 吕喆 ; 刘明良 ; 李文渊 ; 苏文辉 年份:2010
    摘要:单次注浆制备固体氧化物燃料电池阳极/电解质双层结构的方法,它涉及一种固体氧化物燃料电池阳极/电解质双层结构的制备方法。本发明解决现有传统注浆工艺中,单次注浆仅能制备得到SOFC的阳极、电解质或者阴极之一,导致SOFC的制备工艺复杂的问题。本发明方法:一、制备浆料;二、注浆后固化得坯体,再将坯体烧结即得。本发明方法突破了传统注浆技术通过注浆仅能获得单层坯体的限制,通过单次注浆制备得到了阳极/电解质双层结构;而且注浆成本低,效率高,能耗小,整个电池的制作周期大大缩短;利用本发明制备的阳极/电解质双层结构制备的单体固体氧化物燃料电池在800℃时最大功率密度达到了0.44W/cm2。
  • 【专利】 具有对称梯度孔结构的固体电解质陶瓷材料及其制备方法和应用

    作者:朱星宝 ; 杨田 ; 王宇 ; 黄喜强 ; 姬鑫 ; 吴元果 ; 潘星宇 ; 吕喆 年份:2018
    摘要:具有对称梯度孔结构的固体电解质陶瓷材料及其制备方法和应用,涉及一种固体电解质陶瓷材料及其制备方法和应用。是要解决现有固体电解质材料的锂离子电导率低,固态电解质层厚度大,电池内阻过大的问题。固体电解质陶瓷材料包括三层结构,中间为致密层,两侧为多孔层,所述多孔层的孔径呈梯度排列,孔径沿远离致密层方向依次增加,在多孔层形成依次渐变的梯度孔隙结构。方法:一、采用固相烧结法、溶胶‑凝胶法、甘氨酸燃烧法或共沉淀法制备粉体;二、制备电解质;三、制备致密电解质薄片;四、酸刻蚀;五、在三层结构陶瓷的一个面上均匀沉积电子导电层,得到三层结构的固体电解质陶瓷材料。本发明用于陶瓷材料领域。
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