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固体氧化物燃料电池Sr_(2-x)Pr_(x)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)阴极材料的制备与性能

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中国稀土学报 2024年第3期42卷 497-502页

作者：王盼钱伟星陈雨婷程继海合肥学院能源材料与化工学院安徽合肥230601

采用溶液燃烧法制备了固体氧化物燃料电池阴极材料Sr_(2-x)Pr_(x)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)(x=0~0.1),对其相结构、电化学性能及其与电解质材料的化学稳定性和热相容性进行了研究。结果表明,Sr_(2-x)Pr_(x)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)阴... 详细信息

采用溶液燃烧法制备了固体氧化物燃料电池阴极材料Sr_(2-x)Pr_(x)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)(x=0~0.1),对其相结构、电化学性能及其与电解质材料的化学稳定性和热相容性进行了研究。结果表明,Sr_(2-x)Pr_(x)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)阴极材料具有典型的双钙钛矿结构,与电解质材料Ce_(0.8)Gd_(0.2)O_(1.9)之间具有较好的化学稳定性;适量掺杂Pr不但可以改善电极与电解质材料的热膨胀匹配性,而且可以提高Sr_(2-x)Pr_(x)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)的电导率并降低其极化电阻;Sr_(1.95)Pr_(0.05)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)的电导率在450℃可达到最大值32.0 S·cm^(-1),同时具有最低的极化电阻0.266Ω·cm^(2)。Sr_(2-x)Pr_(x)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ)可以用作一种潜在的固体氧化物燃料电池阴极材料。

关键词：固体氧化物燃料电池阴极材料双钙钛矿结构 Sr_(2-x)Pr_(x)Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_(6-δ) 电性能

多层结构聚丙烯酰胺水凝胶太阳能蒸发器的制备及性能

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材料导报 2024年第7期38卷 209-213页

作者：黎涛孟威明王丁丁卫春祥鲁红典合肥学院能源材料与化工学院合肥230601

优化设计太阳能蒸发器的结构并提高光热转换效率是改善其蒸发性能的有效途径。本工作基于原位自由基聚合反应,设计了一种多层结构的聚丙烯酰胺(PAM)复合水凝胶太阳能蒸发器并研究了其性能。该水凝胶由底部PAM/纳米纤维素(PAM/CNF)水运... 详细信息

优化设计太阳能蒸发器的结构并提高光热转换效率是改善其蒸发性能的有效途径。本工作基于原位自由基聚合反应,设计了一种多层结构的聚丙烯酰胺(PAM)复合水凝胶太阳能蒸发器并研究了其性能。该水凝胶由底部PAM/纳米纤维素(PAM/CNF)水运输层、中部PAM/碳纳米管/氮化钛(PAM/CNTs/TiN)光热转换层以及顶部“孤岛”状PAM/空心MXene微球(PAM/HSMX)构成的粗糙表面层组成。这种设计构建的PAM/CNF-PAM/CNTs/TiN-PAM/HSMX多层结构水凝胶太阳能蒸发器(ML-SVG)不仅能够提高光热转换效率,减少热量的损耗,而且促进了水分的运输,从而赋予ML-SVG优良的蒸发性能。ML-SVG在2kW·m^(-2)太阳光照射下的蒸发速率达到2.2kg·m^(-2)·h^(-1),同时具有优良的循环使用性能,高效的污水净化和盐水淡化性能。

关键词：水凝胶聚丙烯酰胺多层结构太阳能蒸发器水处理

固体电解质La(1.7)Sm_(0.3)Mo_(2-x)Nb_(x)O_(9-δ)的制备及离子电导性能研究

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云南大学学报（自然科学版） 2024年第1期46卷 120-126页

作者：阳杰司小强陈静怡李东唐静张霞合肥大学能源材料与化工学院安徽合肥230601

以氧化镧、氧化钐和氧化钼为原料,采用固相法制备Sm、Nb共掺杂La(1.7)Sm_(0.3)Mo_(2-x)Nb_(x)O_(9-δ)(LSMN,x=0.1~0.6)固体电解质.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外(FT-IR)和电化学阻抗谱对LSMN的微观晶体结... 详细信息

以氧化镧、氧化钐和氧化钼为原料,采用固相法制备Sm、Nb共掺杂La(1.7)Sm_(0.3)Mo_(2-x)Nb_(x)O_(9-δ)(LSMN,x=0.1~0.6)固体电解质.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外(FT-IR)和电化学阻抗谱对LSMN的微观晶体结构和离子电导率进行表征.研究结果表明,LSMN的晶粒大小在51.6~199.3nm之间.经过700℃煅烧8 h可以成功制备出具有立方结构的超细粉末,粉体具有较高的烧结活性.经过1100℃烧结10 h获得烧结体晶粒结合紧密,晶界清晰,相对密度均在96%以上.电性能分析表明,Nd^(3+)离子的掺杂能够显著提高LSMN的离子电导率;La_(1.7)Sm_(0.3)Mo_(1.6)Nb_(0.4)O_(8.8)经1100℃烧结10 h得到固体电解质,在800℃时离子电导率最大达到3.05×10^(-2)S·cm^(-1),其活化能达1.703 eV.

关键词：氧离子导体固相法双掺杂离子电导率固体电解质

超声波-微波辅助自燃烧法制备LMTO固体电解质材料

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稀土 2024年第4期45卷 97-102页

作者：阳杰张晴李东司小强汪小凤田长安合肥大学能源材料与化工学院韶关学院化学与土木工程学院

本文采用超声波-微波辅助自燃烧法成功制备Ti4+掺杂改性钼酸镧La2Mo2O9固体电解质La2Mo2-xTixO9-δ（LMTO）材料。LMTO在空气氛围中经过850℃烧结2小时获得陶瓷材料，并通过XRD衍射分析、相对密度、SEM及EIS等表征对样品表面微结构与电... 详细信息

本文采用超声波-微波辅助自燃烧法成功制备Ti4+掺杂改性钼酸镧La2Mo2O9固体电解质La2Mo2-xTixO9-δ（LMTO）材料。LMTO在空气氛围中经过850℃烧结2小时获得陶瓷材料，并通过XRD衍射分析、相对密度、SEM及EIS等表征对样品表面微结构与电化学性能进行检测分析。实验结果表明，烧结活性很好，晶粒大小均匀，晶粒半径在25 nm左右，相对密度均在95%以上；Ti4+掺杂可明显提高LMTO的离子电导率，800℃时，电导率最大值为0.0253 S/cm,活化能低至1.312 eV,其有望被应用于固体氧化物燃料电池的电解质材料中。

关键词：固体燃料电池电解质钼酸镧超声波-微波辅助新型氧离子导体活化能

K掺杂的SrSiO基电解质材料的制备与性能研究

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兵器材料科学与工程 2024年

作者：曹志坤陈超朱民正刘洋田长安合肥大学能源材料与化工学院韶关学院化学与土木工程学院

采用固相法制备了固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质材料Sr1-xKxSiO3-δ(x=0.00、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35)。通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、交流阻抗等对试样进行表征分析。结果表明：用固相法经950 ℃煅烧所得... 详细信息

采用固相法制备了固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质材料Sr1-xKxSiO3-δ(x=0.00、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35)。通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、交流阻抗等对试样进行表征分析。结果表明：用固相法经950 ℃煅烧所得粉体呈立方钙钛矿结构。Sr1-xKxSiO3-δ的烧结活性较好，在1 200 ℃烧结的电解质陶瓷相对密度均大于98%，平均晶粒尺寸为7～15 μm；中温条件下该系列电解质材料的离子电导率较高、电导活化能较低。其中800 ℃时Sr0.90K0.10SiO2.95的离子电导率最高(8.66×10-2S/cm)，电导活化能最低(1.27 eV)。

关键词：固体氧化物燃料电池电解质固相法烧结活性电导率活化能

四氧化三铁原位修饰石墨烯复合材料的理化性能调控及应用

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化学工程与技术 2024年第3期14卷 157-167页

作者：葛虎杨致远康子豪高青焕王世畅合肥大学能源材料与化工学院安徽合肥

在复杂电磁干扰环境中提供增强的电化学储能性能对于稳定高效的集成电路和系统具有重要的研究意义。通过激光诱导石墨烯(LIG)技术在含碳聚合物上的二次扫描制备了四氧化三铁原位修饰多孔石墨烯复合材料(LIG/Fe3O4)。控制FeCl3溶液的浓... 详细信息

在复杂电磁干扰环境中提供增强的电化学储能性能对于稳定高效的集成电路和系统具有重要的研究意义。通过激光诱导石墨烯(LIG)技术在含碳聚合物上的二次扫描制备了四氧化三铁原位修饰多孔石墨烯复合材料(LIG/Fe3O4)。控制FeCl3溶液的浓度可以显著影响Fe3O4纳米颗粒的数量和尺寸,因此可以有效调控复合材料的理化性能。此外,对不同浓度合成的LIG/Fe3O4材料进行了形貌结构和理化性质分析,结果表明,当FeCl3浓度为0.6 mol/L时,复合材料的电化学和储能性能最佳,在1 mv∙s−1扫速下表现出较高的面积电容(617.5 mF/cm2),约为LIG的10倍。LIG/Fe3O4还具有21.2 emu/g的最高饱和磁化强度和1132.2 S/m的出色电导率,因此可以扩展到2.6~8.2 GHz的电磁屏蔽应用。

关键词：激光诱导石墨烯四氧化三铁原位修饰理化性能超级电容器电磁干扰

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膜分离技术脱除废水中镍离子的研究进展

合肥学院学报（综合版） 2024年第2期41卷 75-82页

作者：许敏刘俊生王三龙于秀乾端倩倩杨天瑞合肥大学能源材料与化工学院合肥230601

膜分离技术具有高效、节能、环保等诸多优点,顺应国家“双碳目标”和“乡村振兴”等相关政策,具有广阔的发展空间与应用前景。进入21世纪,世界各国都将膜分离技术列入优先发展的高新技术,促使膜分离技术进入了全面发展的崭新时期。本文... 详细信息

膜分离技术具有高效、节能、环保等诸多优点,顺应国家“双碳目标”和“乡村振兴”等相关政策,具有广阔的发展空间与应用前景。进入21世纪,世界各国都将膜分离技术列入优先发展的高新技术,促使膜分离技术进入了全面发展的崭新时期。本文结合传统的废水处理技术,综述了微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析和新型有机-无机杂化膜在脱除废水中重金属镍离子方面的有关研究内容,分析并比较了各种废水处理方法的优点和缺点。针对相应的问题,提出了相关见解,并进行了展望。

关键词：膜分离废水镍离子

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催化材料调控室温钠硫电池性能的进展与挑战

铜业工程 2024年第2期 106-118页

作者：金牛黄倩倩王黎丽邓崇海梁升胡磊刘伶俐梁鑫合肥大学能源材料与化工学院安徽合肥230031

室温钠硫电池因理论能量密度高(1274 Wh/kg,基于硫的质量)、资源丰富、价格低廉等优势,在大规模储能、动力电池领域备受青睐。然而,要实现Na-S电池中良好的可逆性、可循环性、活性物质高利用率,最终实现钠硫电池的商业化仍然极具挑战性... 详细信息

室温钠硫电池因理论能量密度高(1274 Wh/kg,基于硫的质量)、资源丰富、价格低廉等优势,在大规模储能、动力电池领域备受青睐。然而,要实现Na-S电池中良好的可逆性、可循环性、活性物质高利用率,最终实现钠硫电池的商业化仍然极具挑战性。不仅需要解决多硫化物溶解和循环过程中的多硫化物“穿梭效应”问题,还要解决因S_(8)和Na_(2)S的低电导率和固体Na_(2)S_(2)/Na_(2)S沉积带来的高极化所导致的循环性能差和存在的安全隐患等问题。因此合理引入催化材料促进多硫化物的快速转化,加快反应动力学至关重要,也是实现室温钠硫电池商业化应用的关键所在。本文详细综述了室温钠硫电池的基本原理、存在的主要问题,并阐述了催化作用在室温钠硫电池中的重要意义;归纳了室温钠硫电池中常用的催化材料种类;总结了各种催化材料与多硫化物之间的相互作用机理。最后,对室温钠硫电池中催化材料相关研究可能面临的挑战和未来发展方向进行了预测。

关键词：高能量密度室温钠硫电池催化材料多硫化物

K掺杂的SrSiO_(3-δ)基电解质材料的制备与性能研究

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兵器材料科学与工程 2024年第2期47卷 89-93页

作者：曹志坤陈超朱民正刘洋田长安韶关学院化学与土木工程学院广东韶关512005 合肥大学能源材料与化工学院安徽合肥230601

采用固相法制备了固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质材料Sr_(1-x)K_(x)SiO_(3-δ)(x=0.00、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35)。通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、交流阻抗等对试样进行表征分析。结果表明:用固相法经950℃煅... 详细信息

采用固相法制备了固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质材料Sr_(1-x)K_(x)SiO_(3-δ)(x=0.00、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35)。通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、交流阻抗等对试样进行表征分析。结果表明:用固相法经950℃煅烧所得粉体呈立方钙钛矿结构。Sr_(1-x)K_(x)SiO_(3-δ)的烧结活性较好,在1200℃烧结的电解质陶瓷相对密度均大于98%,平均晶粒尺寸为7~15μm;中温条件下该系列电解质材料的离子电导率较高、电导活化能较低。其中800℃时Sr_(0.90)K_(0.10)SiO_(2).95的离子电导率最高(8.66×10^(-2)S/cm),电导活化能最低(1.27 eV)。

关键词：固体氧化物燃料电池电解质固相法烧结活性电导率活化能