检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

固体氧化物燃料电池阴极材料的研究进展

稀有金属 2023年第8期47卷 1143-1162页

作者：常春李宝莹纪博伟门海超王琦中国地质大学(北京)材料科学与工程学院矿物材料国家专业实验室非金属矿物与固废资源材料化利用北京市重点实验室地质碳储与资源低碳利用教育部工程研究中心北京100083

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种全固态、绿色、经济、无污染、燃料选择性强的发电装置,在效能转化和环境友好能源应用方面拥有巨大的开发前景。研究表明,高温SOFC(800~1000℃)具有慢启动、高成本、高温存在组件之间扩散及老化、性能衰... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种全固态、绿色、经济、无污染、燃料选择性强的发电装置,在效能转化和环境友好能源应用方面拥有巨大的开发前景。研究表明,高温SOFC(800~1000℃)具有慢启动、高成本、高温存在组件之间扩散及老化、性能衰减速率快、密封和连接困难等一系列问题,相比之下中低温SOFC(600~800℃)稳定性好、成本低、启动快速、封接材料选择宽泛。因此,对中低温SOFC技术的开发与研究十分必要。SOFC的阴极的作用是传递电子、扩散氧、催化氧的还原反应及为氧的还原反应提供场所。然而,阴极缓慢的氧还原反应(ORR)动力学、不稳定性和极化损耗成为制约SOFC技术发展的主要挑战。阴极材料与电解质材料的热膨胀系数不匹配以及Cr中毒和CO_(2),SO_(2)中毒等问题也对SOFC中低温化进程产生较大影响。介绍了氧离子传导、氧还原机制等内容,从组成和微观结构的角度出发,综述了近年来钙钛矿、双钙钛矿、类钙钛矿、尖晶石和其他结构类型SOFC阴极材料以及复合阴极材料的研究进展,并展望了未来固体氧化物燃料电池阴极材料进行性能优化和新型阴极材料开发的方向和策略。

关键词：固体氧化物燃料电池(SOFC) 阴极材料钙钛矿结构类钙钛矿结构尖晶石结构复合阴极材料

高性能无钴化钙钛矿型高熵氧化物负极材料的制备及储锂性能研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

化学学报 2023年第5期81卷 486-495页

作者：贾洋刚陈诗洁邵霞程婕林娜方道来冒爱琴李灿华安徽工业大学材料科学与工程学院马鞍山243032 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室马鞍山243032 安徽工业大学冶金工程学院马鞍山243032

高熵氧化物由于独特的高熵效应、多主元协同效应和可定制的结构,作为能量存储材料受到广泛地关注.本研究采用金属硝酸盐为金属源,甘氨酸为燃料,通过溶液燃烧法成功合成了一系列无钴的钙钛矿型高熵氧化物La(Cr_(0.2)Fe_(0.2)Mn_(0.2)Ni_(... 详细信息

高熵氧化物由于独特的高熵效应、多主元协同效应和可定制的结构,作为能量存储材料受到广泛地关注.本研究采用金属硝酸盐为金属源,甘氨酸为燃料,通过溶液燃烧法成功合成了一系列无钴的钙钛矿型高熵氧化物La(Cr_(0.2)Fe_(0.2)Mn_(0.2)Ni_(0.2)M_(0.2))O_(3)(M=Cu,Mg,Zn)锂离子电池负极材料,研究了粉体的微观结构和电化学性能.结果表明:所制备的钙钛矿型高熵氧化物La(Cr_(0.2)Fe_(0.2)Mn_(0.2)Ni_(0.2)M_(0.2))O_(3)均为单相钙钛矿结构,形貌为多孔网状且各组成元素分布均匀,其中引入非活性元素Mg或活性元素Cu的高熵氧化物电化学性能相近;无钴化La(Cr_(0.2)Fe_(0.2)Mn_(0.2)Ni_(0.2)Zn_(0.2))O_(3)电极具有最高的比容量(200m A·g^(-1)电流密度下循环250圈后可逆比容量为1014m Ah·g^(-1))、优异的循环稳定性(1000m A·g^(-1)电流密度下循环1000圈后可逆比容量为450 mAh·g^(-1)且几乎没有容量衰减)以及卓越的倍率性能(100 mA·g^(-1)电流密度下可逆比容量为396 mAh·g^(-1), 3000 mA·g^(-1)电流密度下可逆比容量为198 mAh·g^(-1),容量保持率为47.9%).电化学性能提升主要归因于活性元素Zn的加入可以在还原过程中形成Li-Zn合金使得电极比容量明显增加;同时较高的比表面积、介孔结构以及丰富的表面氧空位使其具有较高的电导率(0.14 S·cm^(-1))、锂离子扩散系数(2.1×10^(-12)cm^(2)·s^(-1))和较大的赝电容贡献率,从而显著提升了材料的比容量和倍率性能.因此,引入能够与锂发生合金化反应的元素(如Zn)可以极大地提高电化学性能,有利于为设计成本低廉、性能优异的无钴化高熵材料提供新的设计理念和思路.

关键词：锂离子电池负极材料高熵氧化物钙钛矿结构合金化赝电容

面向高稳定性太阳能电池开发的卤化物钙钛矿稳定性提升策略

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Science China Materials 2022年第12期65卷 3190-3201页

作者：周炜潘婷宁志军 School of Physical Science and Technology ShanghaiTech UniversityShanghai 201210China

钙钛矿因其高效率、低成本、制造方便等优点,逐渐成为下一代太阳能电池最具潜力的材料.然而,钙钛矿太阳能电池(PSCs)的稳定性问题仍然是其实现大规模应用的一个挑战.钙钛矿材料稳定性的提升对提高PSCs的稳定性起着至关重要的作用,近年来... 详细信息

钙钛矿因其高效率、低成本、制造方便等优点,逐渐成为下一代太阳能电池最具潜力的材料.然而,钙钛矿太阳能电池(PSCs)的稳定性问题仍然是其实现大规模应用的一个挑战.钙钛矿材料稳定性的提升对提高PSCs的稳定性起着至关重要的作用,近年来,为了进一步提升钙钛矿材料的稳定性,研究人员在其组分调控、结晶控制和界面优化等方向做了许多尝试.这篇综述总结了近年来提高PSCs中钙钛矿层稳定性的策略,并对一些重要的方法做了重点讨论.我们深入分析了各位点离子对钙钛矿结构稳定性的影响,并对一些稳定性较高的体系的进展进行了总结,讨论了添加剂对钙钛矿结晶的调控以及缺陷钝化作用,并分析了相关机理.此外,我们还详细讨论了目前钙钛矿电池中所使用的界面处理方法的优势与弊端.

关键词：太阳能电池钙钛矿材料提升策略界面处理界面优化钝化作用钙钛矿结构高稳定性

(Fe,Co,Ni,Cu,Zn)CrxOy高熵复相陶瓷的制备及其吸波性能

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

硅酸盐学报 2022年第6期50卷 1489-1498页

作者：李德鹏严智楷赵彪关莉范冰冰王海龙张锐郑州航空工业管理学院材料学院郑州450046 郑州大学材料科学与工程学院郑州450001 洛阳理工学院河南洛阳471023

以高熵合金的研究为背景,将构型熵稳定单相的概念引入无机非金属材料,而逐步发展出一种新的陶瓷材料体系——高熵陶瓷。高熵陶瓷的优点是成分和结构的多样性,这使得其有潜能成为广泛应用的功能材料。本工作采用简单易行的固相烧结法合... 详细信息

以高熵合金的研究为背景,将构型熵稳定单相的概念引入无机非金属材料,而逐步发展出一种新的陶瓷材料体系——高熵陶瓷。高熵陶瓷的优点是成分和结构的多样性,这使得其有潜能成为广泛应用的功能材料。本工作采用简单易行的固相烧结法合成了具有尖晶石结构和钙钛矿结构的高熵复相陶瓷,并进一步研究了其物相组成、显微结构、元素含量及价态、和电磁波吸收性能,探究了高熵复相陶瓷的吸波性能随烧结温度的变化规律。结果表明:高熵复相陶瓷可成功制备成型,通过高熵效应能够烧结出2种晶体结构(尖晶石结构和钙钛矿结构)。在1300℃的烧结温度下,存在最大的介电常数,在频率范围为X波段8.2~12.4 GHz时,具备最佳的电磁波吸收性能。

关键词：高熵陶瓷尖晶石结构钙钛矿结构介电损耗电磁波吸收性能

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中高温质子导体电解质陶瓷研究进展

稀有金属 2022年第9期46卷 1244-1253页

作者：刘民任宇梅于庆河米菁郝雷辽宁工程技术大学材料科学与工程学院辽宁阜新123000 有研科技集团有限公司国家有色金属新能源材料与制品工程技术研究中心北京100088 有研工程技术研究院有限公司北京101407

钙钛矿型结构的质子导体材料由于其在中高温下具有较高的质子导电率且相对稳定,成为一种潜在的涉氢材料,目前其应用主要集中于固体燃料电池、氢气传感器、氢气的分离与提纯以及常压合成氨方面。随着能源的枯竭,氢气作为清洁能源引起了... 详细信息

钙钛矿型结构的质子导体材料由于其在中高温下具有较高的质子导电率且相对稳定,成为一种潜在的涉氢材料,目前其应用主要集中于固体燃料电池、氢气传感器、氢气的分离与提纯以及常压合成氨方面。随着能源的枯竭,氢气作为清洁能源引起了广泛的关注,科研工作者更加注重对氢气的利用。与其他类型以质子传导的电解质材料相比,钙钛矿型质子导体由于其较高的稳定性,低的质子传导活化能及较高的质子导电率,而成为众多科研工作者的研究重点。通过对近年来中高温ABO(A=Ca,Sr,Ba;B=Ce,Zr)基钙钛矿型质子导体陶瓷的典型应用及其稳定性和透氢性能的研究进展进行了归纳总结,并对质子导体电解质陶瓷的发展趋势进行了展望,为设计与制备高透氢性能、高稳定性及耐高温CO和水汽腐蚀的新型质子导体电解质陶瓷提供科学依据及参考。

关键词：质子导体钙钛矿结构应用性能

钙钛矿结构铁基硫酸盐正极材料的制备和性能探究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

钙钛矿结构铁基硫酸盐正极材料的制备和性能探究

作者：兰元其中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院)

学位级别：硕士

钠离子电池技术被视为是有应用前景的下一代储能技术,但其整体的能量密度受限于正极材料的容量和电压。再者,正极材料的成本占到了钠离子电池总成本的三分之一以上。开发高效低成本的正极材料是钠离子电池的发展重点。聚阴离子型正极材... 详细信息

钠离子电池技术被视为是有应用前景的下一代储能技术,但其整体的能量密度受限于正极材料的容量和电压。再者,正极材料的成本占到了钠离子电池总成本的三分之一以上。开发高效低成本的正极材料是钠离子电池的发展重点。聚阴离子型正极材料因其独特的诱导效应和丰富的骨架结构而备受关注。其中,SO的电负性强,对M-O的诱导效应强,与其他类型的聚阴离子化合物相比,硫酸盐类聚阴离子型化合物通常具有更高的工作电压。同时值得注意的是,具有钙钛矿结构的物质有着有趣的物理化学特性,被应用于光学、催化、离子输运等领域,但迄今为止,还未发现具有钙钛矿结构的硫酸盐化合物。因此,本论文中拟对硫酸盐钙钛矿结构的物质进行合成探索,并对其中具有正极材料应用潜力的化合物进行电化学性能测试。首先,通过水热法探索合成得到了三种具有钙钛矿结构的硫酸盐新物质。其中,NaFe(SO)·HO展现出类钙钛矿的三维骨架结构,与氧化物和普鲁士蓝类化合物相比,其钙钛矿框架结构尺寸更大,具有离子存储应用潜力。随后,通过调节水热合成体系中的投料、反应温度、反应时间和氧化还原氛围等条件,成功制备出层状硫酸盐钙钛矿晶体NaFe(SO)。进一步改变制备体系的合成条件,成功制备得到了另一种具有不同层内结构单元的层状硫酸盐钙钛矿晶体NaFe(SO)F。随后,将具有离子存储应用潜力的钙钛矿结构硫酸盐NaFe(SO)·HO制备成正极极片组装金属钠半电池进行电化学性能研究。在首次嵌钠时,该物质的晶体结构发生了不可逆的相变。在随后充放电中,该材料的循环伏安曲线显示存在两对氧化还原峰,分别对应充放电曲线中的两对充放电平台。该材料在0.1C倍率下循环200次充放电后容量没有明显衰减,在高倍率下循环后再次进行低倍率充放电循环容量能迅速回复。电化学表征显示该物质在后续的充放电过程中呈现出高度可逆性。电化学-X射线衍射非原位测试进一步验证了该材料在脱嵌Na过程中的晶体结构的可逆变化。综上所述,本论文首次合成得到硫酸盐钙钛矿结构晶体NaFe(SO)·HO,并控制合成条件调控制备出两种硫酸盐层状钙钛矿结构衍生物NaFe(SO)和NaFe(SO)F,扩展了钙钛矿结构物质种类成员。随后,对NaFe(SO)·HO进行钠离子电池正极材料应用的探究。该物质展现出良好的循环性能和脱嵌Na过程中晶体结构变化的高度可逆性,为钠离子电池正极材料提供了新选择。

关键词：钠离子电池正极硫酸盐钙钛矿结构晶体调控合成

Sr阳离子和O阴离子空位缺陷调控工程提升钙钛矿Sr_(x)VO_(3-δ)储锂性能

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

Science Bulletin 2022年第22期67卷 2305-2315页

作者：李小磊林紫锋金娜杨晓娇孙雷王园谢雷陈喜平雷力 Patrick Rozier Patrice Simon 刘颖 College of Materials Science and Engineering Sichuan UniversityChengdu 610065China Key Laboratory of Neutron Physics and Institute of Nuclear Physics and Chemistry China Academy of Engineering PhysicsMianyang 621999China Institute of Atomic and Molecular Physics Sichuan UniversityChengdu 610065China CIRIMAT UMR CNRS 5085UniversitéToulouse III Paul SabatierToulouse 31062France RS2E Réseau Français sur le Stockage Electrochimique de l’EnergieFR CNRS 3459Amiens Cedex 80039France

钙钛矿结构氧化物的空位缺陷调控工程在催化和太阳能电池等领域被广泛研究应用,本文进一步拓展了钙钛矿材料空位缺陷工程在储能领域的应用.使用钙钛矿Sr_(x)VO_(3-δ)材料为研究材料,通过调控溶胶燃烧过程中Sr/V化学计量比和还原温度,... 详细信息

钙钛矿结构氧化物的空位缺陷调控工程在催化和太阳能电池等领域被广泛研究应用,本文进一步拓展了钙钛矿材料空位缺陷工程在储能领域的应用.使用钙钛矿Sr_(x)VO_(3-δ)材料为研究材料,通过调控溶胶燃烧过程中Sr/V化学计量比和还原温度,精确控制样品中的Sr阳离子和O阴离子的空位浓度,并且保持了Sr_(x)VO_(3-δ)材料的钙钛矿结构.电化学研究结果表明,通过提高Sr阳离子和O阴离子空位缺陷浓度,Sr_(x)VO_(3-δ)电极比容量和倍率性能显著提升.其中,Sr空位缺陷的引入为锂离子提供了额外储锂位点和扩散通道,而O空位缺陷的引入则显著提升了Sr_(x)VO_(3-δ)电极的电导率和锂离子扩散系数.因此,空位缺陷工程为钙钛矿结构储能材料电化学性能的提升和设计提供了新思路.

关键词：太阳能电池锂离子扩散系数储锂性能空位缺陷钙钛矿材料倍率性能钙钛矿结构电化学性能

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

钙钛矿结构织构化无铅压电陶瓷的研究

硅酸盐学报 2017年第9期45卷 1220-1230页

作者：翟继卫刘百慧刘星李朋李峰沈波同济大学材料科学与工程学院上海201804

综述了反应模板晶粒生长(RTGG)技术和模板晶粒生长(TGG)技术在钙钛矿结构织构陶瓷中的应用,探讨了利用TGG技术制备具有取向织构陶瓷的生长机制,并对模板和基料的选择进行了说明:1)模板应选择与基料具有相同晶体结构且晶格失配小于15%的... 详细信息

综述了反应模板晶粒生长(RTGG)技术和模板晶粒生长(TGG)技术在钙钛矿结构织构陶瓷中的应用,探讨了利用TGG技术制备具有取向织构陶瓷的生长机制,并对模板和基料的选择进行了说明:1)模板应选择与基料具有相同晶体结构且晶格失配小于15%的非等轴化学性能随温度变化稳定的片状单晶体;2)从动力学角度分析了TGG过程,基料颗粒越细小,模板形核和取向晶粒生长的驱动力越大。评述了3种具有钙钛矿结构无铅压电织构陶瓷体系(铌酸钾钠基、钛酸钡基、钛酸铋钾钠基)的织构化研究现状和织构陶瓷特点,特别是压电性能改善的途径,并展望了3类具有钙钛矿结构无铅压电陶瓷织构化的发展方向及前景。

关键词：钙钛矿结构无铅压电陶瓷织构化技术展望

钙钛矿结构质子导体基固体氧化物燃料电池电解质研究进展

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

硅酸盐学报 2015年第6期43卷 734-740页

作者：曹加锋朱志文刘卫中国科学院能量转换材料重点实验室中国科学技术大学合肥230026 安徽工业大学数理科学与工程学院安徽马鞍山243032 中国科学院厦门城市环境研究所福建厦门361021

从适用于中低温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)电解质材料的设计与改性角度出发,回顾了钙钛矿结构质子导体的发展历史、研究现状及未来研究趋势。按照钙钛矿型IT-SOFCs的结构特点,对Ce基、Zr基及Ce/Zr基电解质等质子导体做了重点介绍;指... 详细信息

从适用于中低温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)电解质材料的设计与改性角度出发,回顾了钙钛矿结构质子导体的发展历史、研究现状及未来研究趋势。按照钙钛矿型IT-SOFCs的结构特点,对Ce基、Zr基及Ce/Zr基电解质等质子导体做了重点介绍;指出目前Ce基陶瓷膜在稳定性方面,以及Zr基陶瓷膜在电导率和烧结活性等方面都有待提高;未来这方面研究仍主要以钡基铈酸盐、锆酸盐为主,提高电导率、增加稳定性和烧结活性等将是这类材料长期面临的困难与挑战。从质子导体的结构角度改性传统钙钛矿型IT-SOFCs电解质、探索新型钙钛矿结构质子导体以及采用新的陶瓷膜制备技术方法等将在此类电解质材料的实际应用道路上起到重要作用。

关键词：质子导体钙钛矿结构铈基固体氧化物燃料电池锆基固体氧化物燃料电池