一种表面重构的质子导体固体氧化物燃料电池空气极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN116487617A

    公开(公告)日:2023-07-25

    申请号:CN202310585232.7

    申请日:2023-05-22

    Abstract: 本发明涉及一种表面重构的质子导体固体氧化物燃料电池空气极材料组成及其制备方法。由于Ni元素在钙钛矿中与氧的结合能很低,通过氢还原很容易被原位析出。因此,在氢气还原气氛下,而与氧结合能低的金属Ni便很容易原位析出,原本的钙钛矿结构被破坏,表面形成了氧化物纳米颗粒。在其形成纳米修饰的多相钙钛矿电极后,由于其吉布斯自由能很低,有利于形成稳定的PCFC空气极。此方法制备的钙钛矿电极既保留了其主体材料的性能,原位析出的纳米颗粒对于氧离子的扩散具有促进作用,可以有效地提高电极ORR性能。

    一种阳极负载功能涂层的以甲烷为主燃料的高温燃料电池系统

    公开(公告)号:CN100595952C

    公开(公告)日:2010-03-24

    申请号:CN200810124397.X

    申请日:2008-06-30

    Abstract: 本发明涉及固体氧化物燃料电池技术领域,具体涉及一种阳极负载功能涂层的以甲烷为主燃料的高温燃料电池系统。在电池的阳极外表面负载一层催化涂层,以甲烷为主燃料时,根据甲烷的部分氧化及内重整反应产生一氧化碳和氢气,并增加阳极的抗积碳性能;其中所述的催化涂层的催化剂为NiO-Al2O3,RuO2-Al2O3或RuO2-CeO2中的一种,或者是在NiO-Al2O3中添加了La2O3和/或Li2O。该系统将甲烷部分氧化,重整反应优良催化剂与固体氧化物燃料电池结合,从而改善以甲烷为燃料的燃料电池的性能。本发明明显提高燃料电池的功率密度,操作稳定性和阳极抗积炭性能,适合用于便携式燃料电池设备。同时尾气可以回收,尽可能的消除对环境的影响。

    一种双助剂协同改性的全无机钙钛矿材料、制备方法和太阳能电池

    公开(公告)号:CN118281109A

    公开(公告)日:2024-07-02

    申请号:CN202410186547.9

    申请日:2024-02-19

    Abstract: 本发明涉及了一种基于双助剂协同优化的全无机钙钛矿太阳能电池的制备方法。我们选择将三聚氰胺和硫氰酸盐混合加热,添加到钙钛矿前驱体溶液中,制备出了均匀、致密的钙钛矿薄膜,降低了缺陷密度,进而提升全无机钙钛矿太阳能电池的光电转换效率(PCE)。最终获得了14.6%的效率,这相较于三聚氰胺和硫氰酸铵单独优化钙钛矿太阳能电池有了明显的提升,为提高全无机钙钛矿太阳能电池的PCE提供了一个新的方向。

    一种高氧煅烧质子导体固体氧化物燃料电池电极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN116435530A

    公开(公告)日:2023-07-14

    申请号:CN202310314984.X

    申请日:2023-03-28

    Abstract: 本发明涉及一种高氧煅烧质子导体固体氧化物燃料电池电极材料组成及其制备方法。我们通过自组装法开发出一系列Ni基钙钛矿氧化物Ba(Zr0.8Y0.2)xNi1‑xO3‑δ(x=0.1‑0.5)用于PCFC阴极。由于Ni基阴极的电化学活性不如传统的Co基钙钛矿,而高价态、高活性的Ni和Fe钙钛矿氧化物在高压或高氧的条件下可以合成,所以采用高氧煅烧的方式来提升Ni基阴极的ORR性能。分别对在空气气氛下煅烧的Ba(Zr0.8Y0.2)xNi1‑xO3‑δ(BZYN)进行了详细的相结构、电化学性能分析。经过纯氧气氛煅烧的BZYN表现出更稳定的相结构和更高的ORR活性。

    一种具有多碳燃料催化制氢功能的固体氧化物燃料电池阳极催化材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113233518B

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN202011567908.2

    申请日:2020-12-25

    Abstract: 本发明涉及一种可以将多碳燃料(如C4H10,乙醇)在高温下催化制备H2的固体氧化物燃料电池阳极催化材料以及其制备方法,阳极催化材料组成分子式为Ba(Zr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1)0.9‑YNi0.1‑X+aMX+bO3‑δ,0≤X≤0.1,0≤Y≤0.5,a+b=Y,M=(Fe,Cu,Ru,Rh,Pt,Pd,Re等),δ(0≤δ≤1)表示氧空位含量,属于固体氧化物燃料电池阳极催化材料技术领域。其特征在于通过在钙钛矿材料BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3‑δ中B位掺入部分活性金属Ni和M,从而提高材料的高温催化制氢性能。相对于只掺杂同等质量Ni含量的Ni‑Al2O3材料来说,钙钛矿B位Ni和Ru的双金属掺杂提高了此类材料在催化效率,稳定性和产物选择性方面的性能。在700 oC较低的温度下,正丁烷(C4H10)10 mL/min,水蒸气20 mL/min,载气(Ar)50 mL/min的水汽重整催化条件下,正丁烷转化率可达到54.4%。在适中的温度下作为新型阳极催化材料将具有广阔的应用前景。

    一种非常规局域结构的电解水催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN110302791B

    公开(公告)日:2022-04-01

    申请号:CN201910354182.5

    申请日:2019-04-29

    Abstract: 本发明涉及一种非常规局域结构的电解水催化剂及其制备方法;在制备方法中,通过使用超声波辅助三价铁溶液处理的方法选择性地溶解钙钛矿的A位元素,将小比表面积的钙钛矿晶体氧化物转变成具有纳米结构的无定形氢氧化物,该氢氧化物具有非同寻常的局域电子结构和几何结构,因而具有超高的氧析出性能。本发明考虑到钙钛矿材料AB位元素的酸碱度差异,选择了具有合适酸度的三价铁作为调节剂,使用超声波辅助三价铁溶液处理的方法,能选择性地溶解A位元素,带来更多的缺陷和更大的比表面积,改变材料结构,引入新的活性位点,导致超高的OER活性,可应用至燃料电池,金属‑空气电池以及电解水等领域。

    一种具有多碳燃料催化制氢功能的固体氧化物燃料电池阳极催化材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113233518A

    公开(公告)日:2021-08-10

    申请号:CN202011567908.2

    申请日:2020-12-25

    Abstract: 本发明涉及一种可以将多碳燃料(如C4H10,乙醇)在高温下催化制备H2的固体氧化物燃料电池阳极催化材料以及其制备方法,阳极催化材料组成分子式为Ba(Zr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1)0.9‑YNi0.1‑X+aMX+bO3‑δ,0≤X≤0.1,0≤Y≤0.5,a+b=Y,M=(Fe,Cu,Ru,Rh,Pt,Pd,Re等),δ(0≤δ≤1)表示氧空位含量,属于固体氧化物燃料电池阳极催化材料技术领域。其特征在于通过在钙钛矿材料BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3‑δ中B位掺入部分活性金属Ni和M,从而提高材料的高温催化制氢性能。相对于只掺杂同等质量Ni含量的Ni‑Al2O3材料来说,钙钛矿B位Ni和Ru的双金属掺杂提高了此类材料在催化效率,稳定性和产物选择性方面的性能。在700 oC较低的温度下,正丁烷(C4H10)10 mL/min,水蒸气20 mL/min,载气(Ar)50mL/min的水汽重整催化条件下,正丁烷转化率可达到54.4%。在适中的温度下作为新型阳极催化材料将具有广阔的应用前景。

    一种非常规局域结构的电解水催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN110302791A

    公开(公告)日:2019-10-08

    申请号:CN201910354182.5

    申请日:2019-04-29

    Abstract: 本发明涉及一种非常规局域结构的电解水催化剂及其制备方法;在制备方法中,通过使用超声波辅助三价铁溶液处理的方法选择性地溶解钙钛矿的A位元素,将小比表面积的钙钛矿晶体氧化物转变成具有纳米结构的无定形氢氧化物,该氢氧化物具有非同寻常的局域电子结构和几何结构,因而具有超高的氧析出性能。本发明考虑到钙钛矿材料AB位元素的酸碱度差异,选择了具有合适酸度的三价铁作为调节剂,使用超声波辅助三价铁溶液处理的方法,能选择性地溶解A位元素,带来更多的缺陷和更大的比表面积,改变材料结构,引入新的活性位点,导致超高的OER活性,可应用至燃料电池,金属-空气电池以及电解水等领域。

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