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公开(公告)号:CN115650312A
公开(公告)日:2023-01-31
申请号:CN202211006689.X
申请日:2022-08-22
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 此发明涉及了一种质子陶瓷可逆电池(R‑PCEC)空气电极、制备方法和用途。分子式为:Pr1/6La1/6Nd1/6Ba1/6Sr1/6Ca1/6CoO3‑δ(PLNBSCC),其中δ为氧空位的含量。通过在传统PrBaCo2O6‑δ钙钛矿A位掺杂六种独特功能的等摩尔金属元素来增加钙钛矿材料熵值,从而提升材料在燃料电池和电解池运行条件下的反应活性。通过对以PLNBSCC为空气电极的R‑PCEC进行测试,发现高熵PLNBSCC钙钛矿材料具有高离子/质子/电子电导和水合能力。因此,该新型空气电极材料能够取得优异的电化学性能,同时在电池和电解两种工作模式切换运行的测试条件下维持稳定。
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公开(公告)号:CN113149092A
公开(公告)日:2021-07-23
申请号:CN202110261042.0
申请日:2021-03-10
Applicant: 南京工业大学
IPC: C01G55/00 , H01M4/90 , H01M8/1253 , H01M8/126
Abstract: 本发明涉及一种B位掺杂的质子导体燃料电池的电解质材料、制备方法以及直接氨燃料电池中的应用,该电池阳极材料组成分子式为Ni‑Ba(Zr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1)1‑xPdxO3‑δ(Ni‑BZCYYbPd),电解质材料组成分子式为Ba(Zr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1)1‑xPdxO3‑δ(BZCYYbPd),其中x表示Pd元素掺杂量x=0.05,δ表示氧空位含量。通过在电解质材料BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3‑δ中掺杂一定含量的钯元素,提高电解质烧结性能、质子电导率,降低了材料的欧姆阻抗。同时Pd的掺杂可以提高阳极材料对氢气和氨气的催化活性。所以,通过Pd的掺杂同时提高燃料电池的电解质和阳极的电化学性能,增加质子导体燃料电池实用性,促进其商业化进展。
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公开(公告)号:CN116082028B
公开(公告)日:2023-10-24
申请号:CN202211499984.3
申请日:2022-11-28
Applicant: 南京工业大学
IPC: H01M4/86 , H01M4/00 , H01M8/22 , C04B35/40 , C04B35/626 , C04B38/06 , C04B35/624
Abstract: 本发明涉及一种质子陶瓷燃料电池阳极材料、制备方法以及在直接氨燃料电池中的用途,属于燃料电池电极材料技术领域。该电池阴极材料组成分子式为BaCo0.4Fe0.4Zr0.1Y0.1O3‑δ(BCFZY),电解质材料组成分子式为BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3‑δ(BZCYYb),阳极材料组成分子式为Ni‑Ba(Zr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1)1‑2xRuxFexO3‑δ(Ni‑BZCYYbRF),其中x表示Ru、Fe元素掺杂量,x=0.03,δ表示氧空位含量。通过在钙钛矿材料BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3‑δ中掺杂一定含量的钌、铁元素提高氨燃料电池阳极的氨催化活性、电导率,降低材料的阻抗。所以,通过Ru、Fe的掺杂能够有效提高氨燃料电池的电化学性能,增加质子陶瓷氨燃料电池实用性,促进其商业化进展。
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公开(公告)号:CN116474792A
公开(公告)日:2023-07-25
申请号:CN202310426504.9
申请日:2023-04-20
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种用于氨催化制氢膜反应器的高性能催化层材料组成及其制备方法,属于新能源材料与应用领域。通过溶胶凝胶法合成具有氨催化性质的Ba(Zr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1)0.95Pd0.05O3‑δ(BZCYYbPd)钙钛矿材料,再与氧化镍按一定比例物理混合。之后通过喷涂在透氢膜上,进行焙烧,以提高整个膜反应器对氨气催化分解制氢的性能。该氨制氢催化剂与传统提升透氢膜性能的手段相比,行为有效地提高了氨催化剂的活性和耐久性,在具备高的氨催化转化率及氢气分离效率的前提下,使结构稳定,工作时间更长。
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公开(公告)号:CN113839054B
公开(公告)日:2023-06-02
申请号:CN202111040932.5
申请日:2021-09-06
Applicant: 南京工业大学
IPC: H01M4/90 , H01M4/86 , H01M4/88 , H01M8/1246 , C25B1/04 , C25B11/042
Abstract: 本发明涉及一种高性能质子陶瓷燃料电池/电解池(PCFC/PCEC)可逆电极材料组成及其制备方法,属于固体氧化物可逆电池技术领域。通过溶胶凝胶法一步合成双相阴极材料,电极材料具有由立方结构和类蜂窝状六面体结构所构成的双相结构。该双相电极与传统固体氧化物燃料电池空气电极相比,在具备氧离子和电子电导能力的前提下,还拥有优异的质子电导率,以及快速水合能力。因此使得电极材料在PCFC和PCEC模式下均具有出色的电化学性能。
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公开(公告)号:CN113149092B
公开(公告)日:2022-07-29
申请号:CN202110261042.0
申请日:2021-03-10
Applicant: 南京工业大学
IPC: H01M8/1246 , C01G55/00 , H01M4/90 , H01M8/1253 , H01M8/126
Abstract: 本发明涉及一种B位掺杂的质子导体燃料电池的电解质材料、制备方法以及直接氨燃料电池中的应用,该电池阳极材料组成分子式为Ni‑Ba(Zr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1)1‑xPdxO3‑δ(Ni‑BZCYYbPd),电解质材料组成分子式为Ba(Zr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1)1‑xPdxO3‑δ(BZCYYbPd),其中x表示Pd元素掺杂量x=0.05,δ表示氧空位含量。通过在电解质材料BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3‑δ中掺杂一定含量的钯元素,提高电解质烧结性能、质子电导率,降低了材料的欧姆阻抗。同时Pd的掺杂可以提高阳极材料对氢气和氨气的催化活性。所以,通过Pd的掺杂同时提高燃料电池的电解质和阳极的电化学性能,增加质子导体燃料电池实用性,促进其商业化进展。
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公开(公告)号:CN116082028A
公开(公告)日:2023-05-09
申请号:CN202211499984.3
申请日:2022-11-28
Applicant: 南京工业大学
IPC: C04B35/40 , C04B35/626 , C04B38/06 , C04B35/624 , H01M4/86 , H01M8/22
Abstract: 本发明涉及一种质子陶瓷燃料电池阳极材料、制备方法以及在直接氨燃料电池中的用途,属于燃料电池电极材料技术领域。该电池阴极材料组成分子式为BaCo0.4Fe0.4Zr0.1Y0.1O3‑δ(BCFZY),电解质材料组成分子式为BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3‑δ(BZCYYb),阳极材料组成分子式为Ni‑Ba(Zr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1)1‑2xRuxFexO3‑δ(Ni‑BZCYYbRF),其中x表示Ru、Fe元素掺杂量,x=0.03,δ表示氧空位含量。通过在钙钛矿材料BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3‑δ中掺杂一定含量的钌、铁元素提高氨燃料电池阳极的氨催化活性、电导率,降低材料的阻抗。所以,通过Ru、Fe的掺杂能够有效提高氨燃料电池的电化学性能,增加质子陶瓷氨燃料电池实用性,促进其商业化进展。
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公开(公告)号:CN120033260A
公开(公告)日:2025-05-23
申请号:CN202510089609.9
申请日:2025-01-20
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种复合高熵负热膨胀材料的可逆质子导体燃料电池空气电极及其制备方法,属于固体氧化物可逆电池技术领域。通过固相法合成高熵负热膨胀材料,该材料组成分子式为BaCoO3‑δ‑Y0.4Zr0.4Er0.4Sm0.4Sc0.4W1.5Mo1.5O12。在传统Co基电极材料中引入高熵负热膨胀材料可以降低电极热膨胀系数,同时通过反应烧结生成具有快速水合反应能力的新相,使得空气电极材料在电池和电解模式下均具有出色的电化学性能且热循环稳定性得到提升。
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公开(公告)号:CN119400875A
公开(公告)日:2025-02-07
申请号:CN202411574778.3
申请日:2024-11-06
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种质子陶瓷燃料电池阳极材料的制备方法以及在直接氨燃料电池中的用途,属于燃料电池电极材料技术领域。阳极材料组成分子式为Ni‑BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3‑δ,通过使用一步法制备阳极材料Ni‑BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3‑δ提高燃料电池阳极的机械强度、电导率,降低材料的阻抗。通过一步法制备的Ni‑BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3‑δ阳极材料能够有效提高燃料电池的电化学性能,增加质子陶瓷直接氨燃料电池实用性,促进其商业化进展。
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公开(公告)号:CN118538940A
公开(公告)日:2024-08-23
申请号:CN202410568919.4
申请日:2024-05-09
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种氨催化材料的制备及其在直接氨质子陶瓷燃料电池上的应用。通过共沉淀法制备高催化活性的Ru基亚纳米催化剂作为氨催化层,之后以喷涂的方式负载在Ni‑BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3‑δ(Ni‑BZCYYb)阳极支撑质子陶瓷燃料电池上,有效增强了电池阳电极侧氨转换效率并抑制Ni的表面氮化。负载催化层的方式与传统分离式预催化燃料气的氨燃料电池相比,拥有更高效的热量管理、成本低廉等优势。相应单电池在650℃下的直接氨燃料电池模式下,可以获得700mW cm‑2的最大输出功率。本发明中这种负载催化涂层的直接氨燃料电池制作工艺简单,易于大批量生产,可广泛应用于能源转换设备中,为今后直接氨燃料电池发展提供参考。
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