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空气等离子喷涂板式SOFC连接体保护涂层的性能(英文)

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稀有金属材料与工程 2006年第7期35卷 1117-1120页

作者：付长璟孙克宁张乃庆周德瑞哈尔滨工业大学应用化学系黑龙江哈尔滨150001

在中温平板型固体氧化物燃料电池(ITSOFC)设计中,可以采用金属作为连接材料。Fe-16Cr合金是较为理想的金属连接材料,它存在的主要问题是连接体阴极侧表面的高温氧化和腐蚀,会导致电池性能的迅速降低。本研究采用空气等离子喷涂的方法喷... 详细信息

在中温平板型固体氧化物燃料电池(ITSOFC)设计中,可以采用金属作为连接材料。Fe-16Cr合金是较为理想的金属连接材料,它存在的主要问题是连接体阴极侧表面的高温氧化和腐蚀,会导致电池性能的迅速降低。本研究采用空气等离子喷涂的方法喷涂了La0.8Sr0.2MnO3-σ(LSM)钙钛矿型保护涂层在金属连接板的表面,并讨论了主要过程参数及其作用效果。研究发现,喷涂后热处理是降低涂层孔隙率的有效方法,经喷涂-热处理后,涂层的孔隙率可降至1%以下。等离子喷涂LSM保护涂层后,Fe-16Cr合金的耐高温氧化性能明显提高,氧化速率降低了76%。

关键词：固体氧化物燃料电池连接体空气等离子喷涂 La0.8Sr0.2MnO3-σ 热障涂层

氩弧熔覆原位合成TiC-TiB_2复合抗氧化涂层

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焊接学报 2016年第2期37卷 103-107,133-134页

作者：王振廷付长璟梁刚孟君晟王新智黑龙江科技大学材料科学与工程学院哈尔滨150022

为了提高石墨电极的高温抗氧化性能,以钛粉和B4C粉为原料,采用氩弧熔覆技术在石墨电极表面原位反应合成TiC-TiB_2复合涂层.利用X射线衍射分析、蔡司电子显微镜和扫描电子显微镜对涂层的组织形貌和物相组成进行了分析,利用间歇法测试了Ti... 详细信息

为了提高石墨电极的高温抗氧化性能,以钛粉和B4C粉为原料,采用氩弧熔覆技术在石墨电极表面原位反应合成TiC-TiB_2复合涂层.利用X射线衍射分析、蔡司电子显微镜和扫描电子显微镜对涂层的组织形貌和物相组成进行了分析,利用间歇法测试了TiC-TiB_2复合涂层的高温抗氧化性能.结果表明,熔覆层由花瓣状的TiC颗粒和棒状的TiB_2颗粒组成,熔覆层与石墨基体热匹配性好,表面无裂纹和气孔等缺陷,且熔覆层具有良好的抗高温氧化性能,1300℃高温氧化6h,氧化增重率为0.546mg/mm^2·h^(-1).

关键词：氩弧熔覆原位合成复合涂层抗氧化 TiC-TiB2

固体氧化物燃料电池Cr毒化La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_(3-δ)(LSM)阴极机理

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高等学校化学学报 2007年第9期28卷 1762-1764页

作者：付长璟孙克宁张乃庆周德瑞哈尔滨工业大学应用化学系哈尔滨150001 北京师范大学材料科学工程系北京100875

Although metallic interconnects have many advantages,the formation of Cr2O3 scale and the evaporation of Cr(Ⅵ)species from alloys will greatly degrade the solid oxide fuel cell(SOFC)performance.In this paper,the electrochemical impedance spectroscopy(EIS)and the cathode polarization method of galvanostatic current interruption were employed to investigate the deposition mechanism of chromium with the electrochemical behavior of LSM cathode in the presence of chromia-forming alloys.The results show that the dissociative adsorption and the diffusion of oxygen on the LSM surface were inhibited by the gaseous chromium species and the migration processes of oxygen ions into YSZ electrolyte were inhibited by the solid chromium species deposited on the YSZ surface.

关键词：固体氧化物燃料电池铬阴极 LSM

低温燃烧法制备La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_(3-δ)超细粉体

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功能材料 2006年第6期37卷 925-928页

作者：付长璟孙克宁张乃庆周德瑞哈尔滨工业大学应用化学系黑龙江哈尔滨150001

采用低温燃烧法制备La0.8Sr0．2MnO3-δ（LSM）超细粉体，研究了PH值、柠檬酸用量n（H2O）/n（M^2＋）和加热温度等主要工艺条件对凝胶生成的影响。采用XRD、粒度分析和BET等方法对粉体的相组成、粒度分布状态及比表面积进行了分析和表... 详细信息

采用低温燃烧法制备La0.8Sr0．2MnO3-δ（LSM）超细粉体，研究了PH值、柠檬酸用量n（H2O）/n（M^2＋）和加热温度等主要工艺条件对凝胶生成的影响。采用XRD、粒度分析和BET等方法对粉体的相组成、粒度分布状态及比表面积进行了分析和表征，并比较了低温燃烧法与固相反应法和共沉淀法制备LSM粉体的性能差别，结果表明低温燃烧法制备的纳米粉（20～30nm）纯度高，比表面积超过了11m^2／g。

关键词：低温燃烧法 La0.8Sr0.2MnO3-δ 超细粉体

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SOFC合金连接体材料的研究进展

材料科学与工艺 2005年第2期13卷 123-126页

作者：付长璟张乃庆孙克宁周德瑞哈尔滨工业大学理学院黑龙江哈尔滨150001

对固体氧化物燃料电池(SOFC)用合金连接体材料的研究进展进行了介绍,分别对镍基、铬基和铁基合金合金连接体材料的研究发展情况给予评述,对每种连接体材料的特点和存在的问题进行了详细的论述,并指明了各种合金连接体材料的今后发展趋势... 详细信息

对固体氧化物燃料电池(SOFC)用合金连接体材料的研究进展进行了介绍,分别对镍基、铬基和铁基合金合金连接体材料的研究发展情况给予评述,对每种连接体材料的特点和存在的问题进行了详细的论述,并指明了各种合金连接体材料的今后发展趋势.最后着重指出铁基合金及其表面改性是今后连接体材料发展的主要方向.

关键词：固体氧化物燃料电池合金连接体材料研究进展

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固体氧化物燃料电池Cr毒化阴极的研究进展

稀有金属材料与工程 2012年第S2期41卷 463-466页

作者：付长璟赵国刚王振廷黑龙江科技学院黑龙江哈尔滨150037

合金连接体中挥发出来的气态Cr6+是造成固体氧化物燃料电池(SOFC)性能衰减的重要原因之一。目前对Cr毒化SOFC阴极的机理尚未形成统一认识,电化学反应模型认为Cr参与了阴极的电化学氧还原反应过程,并沉积在三相反应界面处;化学反应模型认... 详细信息

合金连接体中挥发出来的气态Cr6+是造成固体氧化物燃料电池(SOFC)性能衰减的重要原因之一。目前对Cr毒化SOFC阴极的机理尚未形成统一认识,电化学反应模型认为Cr参与了阴极的电化学氧还原反应过程,并沉积在三相反应界面处;化学反应模型认为,Cr沉积是由形核反应驱动的,电极内的形核剂是Cr沉积的决定因素。本文综述了近十年来Cr毒化SOFC阴极方面的研究进展,尤其是Cr对阴极和电解质的电子和氧离子传输性质的作用。

关键词：固体氧化物燃料电池 Cr 阴极中毒合金氧化

聚吡咯/氧化石墨复合材料的制备及其电容性能

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复合材料学报 2016年第3期33卷 572-579页

作者：付长璟李爽宋春来刘丽来赵伟玲黑龙江科技大学材料科学与工程学院哈尔滨150022

以氧化石墨为载体,采用木质素磺酸钠作为掺杂剂,氯化铁作为氧化剂,引发吡咯单体在氧化石墨层发生化学原位聚合反应,制备了聚吡咯(PPy)/氧化石墨复合材料。通过XRD、FTIR和SEM分析分别对复合材料的物相组成、结构和微观形貌进行了表征,通... 详细信息

以氧化石墨为载体,采用木质素磺酸钠作为掺杂剂,氯化铁作为氧化剂,引发吡咯单体在氧化石墨层发生化学原位聚合反应,制备了聚吡咯(PPy)/氧化石墨复合材料。通过XRD、FTIR和SEM分析分别对复合材料的物相组成、结构和微观形貌进行了表征,通过TGA分析研究了复合材料的热稳定性,采用恒电流充放电、循环伏安和电化学阻抗谱等方法测试分析其电化学性能。研究表明:采用化学原位聚合的方法合成的PPy/氧化石墨复合材料具有"层-球"状的"三明治"型微观结构,以便形成良好的导电网络,其结晶度高、排列规整、缺陷少,复合材料中吡咯单体通过N—H键与氧化石墨的含氧官能团发生键合。PPy/氧化石墨复合材料新颖的微观结构和良好的化学键合状态使其表现出优异的电容性能。在电流密度分别为0.5、1.0、2.0和5.0A/g时的比电容分别为500、460、427和396F/g;经过1 000次恒电流(2.0A/g)充放电循环后,PPy/氧化石墨复合材料的比电容保持率为97.2%。

关键词：聚吡咯氧化石墨层状结构原位聚合电性能

Effects of La_(0.8)Sr_ (0.2)Mn(Fe)O_(3-δ) Protective Coatings on SOFC Metallic Interconnects

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Journal of Rare Earths 2006年第3期24卷 320-326页

作者：付长璟孙克宁周德瑞 Department of Applied Chemistry Harbin Institute of Technology Harbin 150001 China

SUS430 （16% - 17% （mass fraction） Cr） can be used as interconnects for solid oxide fuel cells （SOFCs） that operate at lower temperatures （〈 800 ℃ ）. However, oxidation of steel can occur readily at elevated temperatures leading to the formation of Cr2O3 and spinel （Fe3O4） and thus greatly degrades the performance of the fuel cell. The aim of this work was to reduce oxide growth, in particular, the Cr2O3 phase, through the application of La0.8Sr0.2MnO3-δ （LSM2O） and La0.8Sr0.2FeO3-δ（LSF20） coatings by atmospheric plasma spraying technology （APS）. Oxide growth was characterized by using X-ray diffraction （XRD）, scanning electron microscopy （SEM） with an energy dispersive X-ray （EDX） analyzer. During oxidation of fifty 20 h cycles at 800 ℃ in air, the samples with coatings remained very stable, whereas significant spallation and weight loss were observed for the uncoated steel. LSF20 presents apparently advantages in reducing oxidation growth, interface resistance and inhibition of diffusion of chromium. After exposure in air at 800 ℃ for 1000 h, the interfacial resistance of LSF20-coated alloy is lowered by more than 23 times to that of LSM20-coated layer.

关键词： plasma spraying solid oxide fuel cells metallic interconnects coatings rare earths

石墨烯/Fe_2O_3纳米复合材料的制备及其储锂性能研究

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人工晶体学报 2014年第5期43卷 1217-1222页

作者：付长璟赵伟玲张海礁吴岩刘锦辉张佳程希文黑龙江科技大学材料科学与工程学院哈尔滨150027

采用软化学方法控制氧化石墨表面含氧官能团的数量,一步完成了石墨烯/Fe2O3纳米复合材料的控制合成。采用XRD和Raman光谱分析及TEM表征复合材料的组成、结构和微观形貌特征,并对石墨烯/Fe2O3复合负极的电化学储锂性能进行了研究。结果表... 详细信息

采用软化学方法控制氧化石墨表面含氧官能团的数量,一步完成了石墨烯/Fe2O3纳米复合材料的控制合成。采用XRD和Raman光谱分析及TEM表征复合材料的组成、结构和微观形貌特征,并对石墨烯/Fe2O3复合负极的电化学储锂性能进行了研究。结果表明,石墨烯/Fe2O3复合材料作为锂离子电池负极材料具有较高的储锂容量和倍率性能,充放电循环性能稳定。在100 mA/g的电流密度下循环100次,可逆容量为606 mAh/g,放电效率保持在91%;在2 A/g下放电容量是其在250 mA/g下放电容量的58.2%。

关键词：石墨烯 Fe2O3 放电容量储锂性能