可逆运行的固体氧化物燃料电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN116364989A

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202310506648.5

    申请日:2023-05-05

    Abstract: 本发明涉及一种可逆运行的固体氧化物燃料电池及其制造方法,该电池包括电解质中间层及其两侧的阻挡层和燃料极、氧电极,其中,阻挡层通过向大颗粒粉体中引入小颗粒并烧结来制得,由此可实现阻挡层的致密化。该新型可逆运行的固体氧化物燃料电池作为一种储能装置,兼具利用氢气发电和电解水制氢的功能,开路电压为1.15V以上,最大发电功率0.45W/cm2以上,具有很好的产业化前景。

    高温固体氧化物电池金属连接体表面双层涂层及制备方法

    公开(公告)号:CN103746128B

    公开(公告)日:2015-12-30

    申请号:CN201410012351.4

    申请日:2014-01-10

    Abstract: 本发明公开了一种高温固体氧化物电池金属连接体表面双层涂层及制备方法;所述涂层包括面向金属连接体表面的第一涂层和面向环境的第二涂层;第一涂层由主相尖晶石结构氧化物和第一次相复合氧化物组成,第二涂层由主相复合氧化物和第二次相复合氧化物组成。本发明的第一涂层与金属连接体结合良好并致密,可有效阻止铬元素向SOFC阴极或SOEC阳极的扩散;第二涂层中主相复合氧化物粉体采用前驱物,在非氧化气氛中可实现较高温度烧结避免金属连接体过度氧化,使其与第一涂层结合良好,并在电池运行前在较低温度下实现主相复合氧化物的成相,在获得高电导率的同时实现其与SOFC阴极或SOEC阳极的高热化学相容性和低的接触电阻。

    固体氧化物燃料电池掺杂钛酸盐支撑固体电解质多层膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN102593480B

    公开(公告)日:2014-12-10

    申请号:CN201210043051.3

    申请日:2012-02-23

    CPC classification number: Y02E60/525 Y02P70/56

    Abstract: 本发明涉及一种固体氧化物燃料电池掺杂钛酸盐支撑固体电解质多层膜及其制备方法,该多层膜为在阳极主电子导电相和结构骨架增强相的厚膜上依次沉积过渡层薄膜和电解质薄膜;所述的阳极主电子导电相为多孔钙钛矿型掺杂钛酸盐复合氧化物,所述的结构骨架增强相为氧化铝或掺杂氧化锆或两者混合物。将流延法和丝网印刷法相结合,采用流延法制备支撑体生坯,采用丝网印刷法在支撑体生坯上分别沉积过渡层和电解质层,在一定温度下共烧结得到各种不同尺寸的多层膜。与现有技术相比,本发明所形成的多孔阳极支撑体在还原气氛中长期结构稳定,具有高的电子电导率,可经受多次氧化-还原循环,抗积碳,并具有耐硫性能。

    固体氧化物燃料电池阳极/电解质双层膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN102290580A

    公开(公告)日:2011-12-21

    申请号:CN201110201345.X

    申请日:2011-07-18

    Abstract: 本发明涉及一种固体氧化物燃料电池阳极/电解质双层膜及其制备方法,采用流延法制备多孔氧化钇稳定氧化锆(YSZ)阳极结构骨架厚膜生坯,采用丝网印刷法在此厚膜沉积电解质层,在一定温度下共烧结得到多孔YSZ结构骨架/致密电解质双层膜,采用浸渍法在阳极结构骨架内、外表面沉积纳米电催化剂,在较低温度下进行煅烧而制得阳极/电解质双层膜。本发明的优点在于所形成的多孔阳极支撑体在还原气氛中长期结构稳定,具有高的电子电导率,可经受多次氧化-还原循环,抗积碳,并具有耐硫性能,形成简单、低成本和可规模化的制备工艺,可制得各种不同尺寸的多层膜,具有很好的产业化前景。

    质子膜燃料电池阴极催化剂的制备方法

    公开(公告)号:CN100362682C

    公开(公告)日:2008-01-16

    申请号:CN200610023225.4

    申请日:2006-01-12

    Inventor: 余晴春 屠恒勇

    Abstract: 一种能源技术领域的质子膜燃料电池阴极催化剂的制备方法。将锆盐、掺杂元素硝酸盐或氯化物按Zr1-xMxO2中x=0.1-0.8的比例溶于螯合剂,形成稳定的螯合物溶液,x为摩尔比,在该螯合物溶液中加入醇类化合物,经酯化聚合反应,形成金属离子均匀分布于有机物的溶胶,加热溶液并搅拌,挥发溶剂,得到固体前驱物;将前驱物放入高温炉,在空气气氛中升温并培烧,然后自然冷却至室温,制得Zr1-xMxO2粉末,M为过渡金属;将Zr1-xMxO2粉末和Pt/C粉末按照摩尔比Pt∶M=1∶1-5的比例混合,即得催化剂。本发明工艺简单易行,分别有效地减小了电化学极化、欧姆极化和传质极化,增加了氧还原催化效率,进而提高了电池的性能。

    质子膜燃料电池阴极催化剂的制备方法

    公开(公告)号:CN1794503A

    公开(公告)日:2006-06-28

    申请号:CN200610023225.4

    申请日:2006-01-12

    Inventor: 余晴春 屠恒勇

    Abstract: 一种能源技术领域的质子膜燃料电池阴极催化剂的制备方法。将镐盐、搀杂元素硝酸盐或氯化物按Zr1-xMxO2中x=0.1-0.8的比例溶于螯合剂,形成稳定的螯合物溶液,x为摩尔比,在该螯合物溶液中加入醇类化合物,经酯化聚合反应,形成金属离子均匀分布于有机物的溶胶,加热溶液并搅拌,挥发溶剂,得到固体前驱物;将前驱物放入高温炉,在空气气氛中升温并培烧,然后自然冷却至室温,制得Zr1-xMxO2粉末,M为过渡金属;将Zr1-xMxO2粉末和Pt/C粉末按照摩尔比Pt∶M=1∶1-5的比例混合,即得催化剂。本发明工艺简单易行,分别有效地减小了电化学极化、欧姆极化和传质极化,增加了氧还原催化效率,进而提高了电池的性能。

    一种金属支撑固体氧化物燃料电池阴极阻挡层的制备方法

    公开(公告)号:CN104269563A

    公开(公告)日:2015-01-07

    申请号:CN201410476214.6

    申请日:2014-09-17

    Inventor: 屠恒勇 余晴春

    CPC classification number: H01M8/0269 H01M8/126

    Abstract: 本发明公开了一种金属支撑固体氧化物燃料电池阴极阻挡层的制备方法;将阴极阻挡层材料粉体按比例加入乙基纤维素松油醇溶液中,研磨得浆料;浆料丝网印刷沉积在多孔金属支撑层厚膜/多孔金属陶瓷梯度过渡层薄膜/多孔阳极层薄膜/致密电解质层薄膜的半电池上;在真空气氛中1000~1200℃烧结2~4小时,控制升、降温速率为0.5~5℃/min,冷却到室温,即得。本发明在高温下低真空气氛中进行阴极阻挡层的烧结可避免支撑体的过度氧化,以及因在还原气氛中氧化铈基电解质阻挡层中铈价态还原引起的薄膜脱落,还避免LaGaO3基电解质阻挡层中Ga的挥发性损失,从而有效阻断高性能阴极材料在制备条件下与氧化锆基固体电解质的反应。

    全铁氧化还原储能电池和该电池电解液及其制备方法

    公开(公告)号:CN102332596B

    公开(公告)日:2013-11-20

    申请号:CN201110234451.8

    申请日:2011-08-16

    CPC classification number: Y02E60/528

    Abstract: 本发明公开一种全铁氧化还原储能电池和该电池电解液及其制备方法,所述全铁氧化还原储能电池包含一种2价铁离子电解液,由2价铁离子的无机盐以及支持电解质和添加剂的水溶液所组成。本发明全铁氧化还原储能电池,采用无毒无害的铁的无机盐作为活性物质,正负极的活性物质全部为相同的铁元素,只是根据不同的价态,构成不同的氧化还原电位,用电化学的方法,实现电能的储存和释放,避免了钒电解液的毒性,同时也大大降低了电解液的价格,有望在大规模的储能电站中得到广泛应用。

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