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甘氨酸法制备YSZ粉体及其在中温固体氧化物燃料电池中的应用
  • ISSN号:0253-2778
  • 期刊名称:《中国科学技术大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TB321[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]中国科学技术大学材料科学与工程系可再生清洁能源实验室,安徽合肥230026
  • 相关基金:国家自然科学基金(50332040)和教育部高等院校博士学科点专项科研基金(SRFDP20050358023)资助.
中文摘要:

用甘氨酸法制备了堆积密度小于0.35%的疏松(Y2O3)0.08(ZrO2)0.02(YSZ)陶瓷粉体.研究了预烧温度对初级粉体的晶体结构、晶粒大小、比表面积、粉体形貌和烧结性能的影响,进一步研究预烧温度对YSZ烧结体电导率的影响.随着预烧温度的升高,粉体的晶粒尺寸增加,比表面积减小,烧结体的相对密度减小,粉体的多孔疏松程度降低.700℃预烧粉体的生坯最易致密化,得到的YSZ烧结样品具有最高电导率,其值在800℃时为0.029S·cm^-1.同时以700℃预烧的粉体为原材料,用共压共烧工艺,制备阳极支撑的厚度为10-20μm的YSZ电解质薄膜.以YSZ薄膜为基础的单电池在700℃下的最大功率密度达到470mW/cm^2.

英文摘要:

Highly porous (Y2O3 ) 0. 08 (ZrO2) 0.92 (YSZ) powders were synthesized with a glycine-nitrate process for the fabrication of dense YSZ films as electrolytes of intermediate temperature solid oxide fuel ceils (SOFCs). The effect of pre-heating temperature of green powders was investigated regarding the phase structure, crystallite size, specific surface area, sintering behavior, electrical conductivity and microstructure of derived YSZ. With the increase of pre-heating temperature, the crystalline size increased, the specific surface area and the density of the sintered YSZ pellets decreased while the powder became less porous. YSZ powder pre-heated at 700 ℃ showed the highest sinterability and the corresponding pellet had the highest conductivity, 0. 029 S · cm^-1 at 800℃. In addition, YSZ thin films were prepared by a co-pressing and co-sintering process with powder pre-heated at 700℃. Single ceils were formed based on the films. Maximum power density of 470 mW/cm^2 was generated at 700 ℃ with humidified (3%H2O) H2 as the fuel.

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期刊信息
  • 《中国科学技术大学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学技术大学
  • 主编:何多慧
  • 地址:安徽省合肥市金寨路96号
  • 邮编:230026
  • 邮箱:JUST@USTC.EDU.CN
  • 电话:0551-63601961 63607694
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-2778
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1054/N
  • 邮发代号:26-31
  • 获奖情况:
  • 1999年,全国优秀高等学校自然科学学报及教育部优...,2001年,安徽省1999-2001年度优秀科技期刊一等奖,2002年,第三届华东地区优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:8237