公开(公告)号：CN113903924A

公开(公告)日：2022-01-07

申请号：CN202111178416.9

申请日：2021-10-10

Applicant: 郑州大学

Inventor： 蔡彬 ,  刘康 ,  卢飞 ,  贾旭升 ,  李国军 ,  李根 ,  苏金瑞

IPC: H01M4/86 ,  H01M4/90

Abstract: 本发明公开了一种含异常热膨胀行为材料的SOFC复合阴极材料及其制备方法。一种含异常热膨胀行为材料的SOFC复合阴极材料，组分包括PrBa0.5Sr0.5Co2O5+δ、Sm0.85Zn0.15MnO3，PrBa0.5Sr0.5Co2O5+δ的质量百分数wt1为70%‑90%Sm0.85Zn0.15MnO3的质量百分数wt2为10%‑30%，wt1+wt2=100%。PBSC‑SZM与常规电解质材料SDC以及阳极材料NiO‑SDC组成的O‑SOFC单电池具有较低的极化电阻，可以输出较高的最大功率密度；PBSC‑SZM阴极材料的热膨胀系数与SDC热膨胀系数相当，具有良好的热匹配性；PBSC‑SZM与常规电解质材料SDC以及阳极材料NiO‑SDC组成的O‑SOFC单电池具有更好地长期稳定性，能够在长期工作后，保持性能不出现明显的下降，同时也进一步表明阴极与电解质之间具有良好的热匹配性。

公开(公告)号：CN111403754A

公开(公告)日：2020-07-10

申请号：CN202010235115.4

申请日：2020-03-30

Applicant: 郑州大学

Inventor： 蔡彬 ,  卢飞 ,  杨梦婕 ,  晁明举 ,  苏金瑞 ,  何豪 ,  刘洋 ,  武常辉 ,  贾旭升

IPC: H01M4/86 ,  H01M4/88 ,  H01M8/12

Abstract: 本发明公开了一种含负热膨胀材料的新型复合阴极材料，该新型复合阴极材料主要由混合离子-电子导体与负热膨胀材料复配组成，以重量百分比计，负热膨胀材料占两者重量之和的10-60%；所述混合离子-电子导体为BSF粉体，化学式为Ba0.5Sr0.5FeO3-δ；所述负热膨胀材料为钙钛矿氧化物NdMnO3粉体。该复合阴极通过调节负热膨胀氧化物和混合离子-电子导体的比例调控复合阴极热膨胀系数，实现阴极层与电解质层热膨胀系数接近一致，从而显著提升阴极与电解质界面的热稳定性，降低界面极化电阻，提升SOFC电池性能。

公开(公告)号：CN111403754B

公开(公告)日：2022-05-17

申请号：CN202010235115.4

申请日：2020-03-30

Applicant: 郑州大学

Inventor： 蔡彬 ,  卢飞 ,  杨梦婕 ,  晁明举 ,  苏金瑞 ,  何豪 ,  刘洋 ,  武常辉 ,  贾旭升

IPC: H01M4/86 ,  H01M4/88 ,  H01M8/12

Abstract: 本发明公开了一种含负热膨胀材料的新型复合阴极材料，该新型复合阴极材料主要由混合离子‑电子导体与负热膨胀材料复配组成，以重量百分比计，负热膨胀材料占两者重量之和的10‑60%；所述混合离子‑电子导体为BSF粉体，化学式为Ba0.5Sr0.5FeO3‑δ；所述负热膨胀材料为钙钛矿氧化物NdMnO3粉体。该复合阴极通过调节负热膨胀氧化物和混合离子‑电子导体的比例调控复合阴极热膨胀系数，实现阴极层与电解质层热膨胀系数接近一致，从而显著提升阴极与电解质界面的热稳定性，降低界面极化电阻，提升SOFC电池性能。

公开(公告)号：CN112886042A

公开(公告)日：2021-06-01

申请号：CN202110123574.8

申请日：2021-01-29

Applicant: 郑州大学

Inventor： 蔡彬 ,  武常辉 ,  苏金瑞 ,  何豪 ,  卢飞 ,  贾旭升 ,  刘康

IPC: H01M8/1253 ,  H01M8/126

Abstract: 本发明公开了一种固体氧化物燃料电池的电解质结构，所述电解质整体呈网格状排布，在横向和纵向由氧离子导体电解质层、质子导体电解质层依次交替排布形成并联连接；或者所述电解质整体呈圆形，圆形区域内均匀分布若干个扇形区，氧离子导体电解质层、质子导体电解质层在扇形区依次交替排布形成并联连接。利用该新型电解质结构制作的单电池能实现使燃料电池工作产物水同时在阳极和阴极侧相对均匀的产生，避免了水只在阳极或阴极一侧过度聚集对电池结构的破坏和对燃料或氧化气体的稀释，从而有效提升了SOFC的长期工作稳定性。