可逆质子导电型固体氧化物电池氧电极材料的制备与应用

    公开(公告)号:CN117810472A

    公开(公告)日:2024-04-02

    申请号:CN202311780755.3

    申请日:2023-12-22

    Abstract: 本发明公开了一种可逆质子导电型固体氧化物电池氧电极材料的制备与应用,属于可逆固体氧化物电池技术领域。通过溶胶凝‑胶法一步合成具有一层岩石层(AO)的层状钙钛矿结构的四方相氧化物的钙钛矿氧电极材料,氧电极材料的分子式为Nd0.8Sr1.2Ni1‑xFexO4+δ,x的范围在0‑0.85,δ表示间隙位氧含量。本发明的氧电极材料同时具备氧离子导电、电子导电和质子导电能力;制备方法简单,不含贵金属,价格便宜;氧电极材料可以是层状钙钛矿结构的单相氧化物,也可以是与电解质复合的双相氧化物,在电池模式和电解模式均表现出优异的电化学性能。

    一种双层直孔结构的可逆固体氧化物电池的制备方法

    公开(公告)号:CN116960420A

    公开(公告)日:2023-10-27

    申请号:CN202310817817.7

    申请日:2023-07-05

    Abstract: 一种双层直孔结构的可逆固体氧化物电池的制备方法,包括:将NMP溶剂、粘结剂、以及分散剂球磨获得溶液A;将3YSZ粉体与溶剂A按质量比混合,获得3YSZ相转化浆料,再将NiO‑SSZ前驱粉体与溶剂A按质量比混合,获得NiO‑SSZ相转化浆料,3YSZ相转化浆料与NiO‑SSZ相转化浆料共流延、相转化获得双层直孔结构素坯;然后在素胚上依次涂敷SSZ电解质浆料并高温烧结、丝网印刷GDC阻挡层并高温烧结、丝网印刷LSCF‑GDC复合阴极并高温烧结,得到全电池;本发明使用3YSZ全陶瓷材料作为支撑,强度更好,同时直孔结构降低结构中孔隙的曲折度,有利于电池电极中气体的扩散,避免孔路径曲折且不规则阻碍支撑体和电极中的气体传输。

    一种固体氧化物燃料电池制备方法

    公开(公告)号:CN116826130A

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202310792628.9

    申请日:2023-06-30

    Abstract: 本发明公开了一种固体氧化物燃料电池制备方法,具体包括以下步骤:保持流延机行进速度保持0.1~3cm·s‑1;先流延制备得到燃料极层,再在燃料极层流延电解质层,然后在电解质层上流延空气极功能层,相应功能层之间流延机的刮刀高度依次增加10~100μm,再将空气极支撑层流延至空气极功能层,流延机的刮刀高度增加300~1000μm;然后将流延后的各个功能层在60~80℃温度、2~5MPa压力下保压5~10min进行叠层热压,得到完整的全电池素坯;最后将完整的全电池素坯放入高温炉中烧结,得到固体氧化物燃料电池;本发明使燃料极层和电解质层、电解质层和空气极功能层结合更加紧密,解决传统制作方法流延、叠层、热压、烧结最后丝印燃料极时,燃料极层与电解质层界面结合差等问题。

    一种R-P型层状中熵钙钛矿结构阴极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN114824303A

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202210549612.0

    申请日:2022-05-20

    Abstract: 一种R‑P型层状中熵钙钛矿结构阴极材料,分子式为La1.4Sr0.6(Co,Fe,Ni,Mn)1/4O4+δ,其中δ表示氧空位含量。其制备方法:以分别含有La3+、Sr 2+、Co 2+、Fe 3+、Ni 2+、Mn 2+的化合物为原料,根据分子式中对应元素的化学计量比称取各原料,将各原料分别加入到去离子水中搅拌溶解混合均匀获得溶液A;向溶液A中分别添加柠檬酸和乙二醇,加热搅拌溶解,再转移至电炉中加热至自燃,继续加热至燃烧形成灰烬即得到前驱体;将前驱体研磨后转移至马沸炉中加热获得的阴极粉体即为R‑P型层状中熵钙钛矿结构阴极材料。该方法能够提高阴极材料的稳定性和电导率,降低阴极材料的热膨胀系数。

    固体氧化物燃料电池密封垫及拼接件与其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113471471B

    公开(公告)日:2022-07-26

    申请号:CN202110758450.7

    申请日:2021-07-05

    Abstract: 本发明公开了一种固体氧化物燃料电池密封垫及拼接件与其制备方法和应用,属于固体氧化物燃料电池密封技术领域。该固体氧化物燃料电池密封垫拼接件具有拼接端,拼接端具有折线型拼接口。具有上述结构的拼接件可以避免直线型拼接口在拼接过程收缩时形成缺口,上述拼接件可通过调控封接温度和压力,在其具备一定塑性变形和粘度时快速简单地拼接成一个完整可靠的密封垫。固体氧化物燃料电池密封垫经多个上述固体氧化物燃料电池密封垫拼接件拼接而成即可,不需要从大面积的密封垫进行整体加工,可节约大量的原材料。上述密封垫可对固体氧化物燃料电池堆进行有效可靠的密封,无漏气现象。

    一种高效低浓度瓦斯发电系统及其控制方法

    公开(公告)号:CN110661014A

    公开(公告)日:2020-01-07

    申请号:CN201910773704.5

    申请日:2019-08-21

    Abstract: 本发明公开一种高效低浓度瓦斯发电系统及其控制方法,包括质子交换膜燃料电池、冷凝器、脱硫器、固体氧化物燃料电池、换热器A、换热器B和燃烧器;将低浓度瓦斯气体通过质子交换膜燃料电池的空气极,在比较低的工作温度下,通过质子交换膜燃料电池技术既能发电,又能向空气极补充氢离子,通过调整空气极的气体利用率,能够消耗低浓度瓦斯气体中的氧气,进而消除爆炸隐患,再通过调节冷凝器的温度,对气体中的水蒸气进行冷凝,以提供燃料重整所需比例合适的水蒸气,最后经脱硫器除硫后,作为固体氧化物燃料电池的燃料气体发电,发电效率效率高,热电联供综合效率高,且能够有效地利用低浓度瓦斯,避免其排到大气中,有利于环境保护。

    基于高温透氧膜的制氧系统

    公开(公告)号:CN110237658A

    公开(公告)日:2019-09-17

    申请号:CN201910521803.4

    申请日:2019-06-17

    Abstract: 本发明公开了一种基于高温透氧膜的制氧系统,包括透氧膜组,所述透氧膜组由若干个透氧膜重复单元堆叠组成;透氧膜重复单元中的陶瓷透氧膜将重复单元的空腔分割为空气侧和制氧侧;所述空气侧设空气进气口和氮气出气口;所述制氧侧设氧气出气口。所述制氧侧设有水蒸气进气口,制氧侧的氧气出气口连接冷凝器,冷凝器设冷凝水排水口和氧气出口。本发明在透氧膜反应器的制氧侧通入高温水蒸气,该水蒸气在制氧的时候用来平衡高温透氧膜两边的压差,以及维持工作温度,防止该陶瓷膜片损坏。可以减少透氧膜片的厚度,提高制氧效率。

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