固体氧化物燃料电池薄膜电极的电化学性能及氧还原反应过程研究

基本信息
批准号:51672072
项目类别:面上项目
资助金额:65.00
负责人:李强
学科分类:
依托单位:黑龙江大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:伍周玲,朱孟钊,高磊,赵婷,龚谦益
关键词:
氧还原反应磁控溅射薄膜电极固体氧化物燃料电池
结项摘要

Cathode material is a solid oxide fuel cell (SOFC) one of the key component materials, its performance directly affects the output power and cycle stability of the fuel cell system. However, under the intermediate and low temperature (300-600 oC), the oxygen reduction reaction (ORR) catalytic activities for the cathode material decreased significantly, the contact resistance of electrode and electrolyte interface is also obvious increase. Therefore, fabricate of cathode materials with high catalytic activity, to improve oxygen rapid diffusion and transport properties, improve the electrode and electrolyte interface contact become the key to solve the above problems. In this project, to iron base perovskite mixed conductor oxides AFe1-xMxO3-δ (A for alkaline earth Sr, Ba and rare earth elements, M for transition metal Cu, Co, Ni, etc) as the research object, using magnetron sputtering technology, fabricating the nano-porous thin film cathode with particle distribution uniform. Explore the microstructure and interface properties of thin film electrode on the properties of cathode oxygen catalytic mechanism, further study of thin film cathode ORR process. And the influence between the composition, microstructure , preparation technology and electrochemical properties of the thin film electrode is clarified, can provide the theory basis for the design and development of cathode materials with high catalytic activity and high cycle stability for intermediate and low temperature SOFC.

阴极材料是固体氧化物燃料电池(SOFC)的关键材料之一,其性能直接影响到整个燃料电池系统的输出功率和循环稳定性。然而在中低温(300-600 oC)工作条件下粉体阴极材料的氧还原反应(ORR)催化活性显著下降,电极与电解质界面的接触电阻也明显增加。因此,构筑具有高催化活性的阴极材料,来提高氧快速扩散与输运性能、改善电极与电解质界面接触成为解决上述问题的关键。本项目以铁基钙钛矿混合导体氧化物AFe1-xMxO3-δ (A为碱土元素Sr, Ba; M为过渡金属Cu, Co, Ni等)为研究对象,拟采用磁控溅射技术,构筑粒子分布均匀的纳米多孔薄膜阴极。探索薄膜电极的微观形貌和界面特性对阴极氧催化性能的作用机制,深入研究薄膜阴极的ORR过程。阐明薄膜电极的组成、显微结构及电极制备工艺与电化学性能的影响规律,为开发高催化活性且循环稳定性高的中低温SOFC阴极材料提供理论依据。

项目摘要

项目采用固相法和甘氨酸-硝酸盐技术制备Bi0.5Sr0.5FeO3-δ及Ba0.95La0.05FeO3基钙钛矿结构阴极催化剂,考察电极不同氧空位浓度和晶体结构对其电催化性能的影响,并研究阴极上氧还原反应的电化学过程和抗CO2耐受性。通过低价态Ni或Cu的掺杂来增加电极的氧空位浓度,来改善电极的氧输运性能,通过高价态及高酸性Nb、Ta和Mo的掺杂来改善电极的抗CO2耐受性。项目研究电极催化剂的结构与氧缺陷类型对材料电催化剂性能的影响,考察研究阴极氧反应动力学过程,为开发高性能电催化材料的提供理论依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

基于Pickering 乳液的分子印迹技术

基于Pickering 乳液的分子印迹技术

DOI:10.1360/N972018-00955
发表时间:2019
3

三级硅基填料的构筑及其对牙科复合树脂性能的影响

三级硅基填料的构筑及其对牙科复合树脂性能的影响

DOI:10.11951/j.issn.1005-0299.20200093
发表时间:2020
4

内质网应激在抗肿瘤治疗中的作用及研究进展

内质网应激在抗肿瘤治疗中的作用及研究进展

DOI:10.3969/j.issn.1001-1978.2021.12.004
发表时间:2021
5

煤/生物质流态化富氧燃烧的CO_2富集特性

煤/生物质流态化富氧燃烧的CO_2富集特性

DOI:10.11949/j.issn.0438-1157.20180900
发表时间:2018

李强的其他基金

批准号:61402017
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:29984001
批准年份:1999
资助金额:13.50
项目类别:专项基金项目
批准号:31172138
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:81771632
批准年份:2017
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:39300060
批准年份:1993
资助金额:5.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21576153
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:51061017
批准年份:2010
资助金额:27.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51308303
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50572048
批准年份:2005
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:51506225
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30660105
批准年份:2006
资助金额:20.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30600537
批准年份:2006
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61472162
批准年份:2014
资助金额:81.00
项目类别:面上项目
批准号:50871064
批准年份:2008
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:29376249
批准年份:1993
资助金额:6.50
项目类别:面上项目
批准号:11326232
批准年份:2013
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:31701023
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51172118
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:11704133
批准年份:2017
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30701083
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51908432
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11305213
批准年份:2013
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:79841004
批准年份:1998
资助金额:5.00
项目类别:专项基金项目
批准号:41702100
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31500413
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61801302
批准年份:2018
资助金额:22.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:70803005
批准年份:2008
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41807521
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50876044
批准年份:2008
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:21703119
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21703032
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81503597
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31000846
批准年份:2010
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40702004
批准年份:2007
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81100056
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51271104
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:81771266
批准年份:2017
资助金额:54.00
项目类别:面上项目
批准号:61905238
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31870105
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:59605003
批准年份:1996
资助金额:9.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50675095
批准年份:2006
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
批准号:U1232207
批准年份:2012
资助金额:240.00
项目类别:联合基金项目
批准号:51574228
批准年份:2015
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:21406041
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50972071
批准年份:2009
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:81671661
批准年份:2016
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:61571082
批准年份:2015
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:50272030
批准年份:2002
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:81470265
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81370902
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:21206175
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61170265
批准年份:2011
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:11575005
批准年份:2015
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:31100088
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30460025
批准年份:2004
资助金额:20.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:41003038
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71801112
批准年份:2018
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71102054
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81501671
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81602190
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:79270032
批准年份:1992
资助金额:3.50
项目类别:面上项目
批准号:10205021
批准年份:2002
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11701153
批准年份:2017
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31360436
批准年份:2013
资助金额:45.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:41472002
批准年份:2014
资助金额:95.00
项目类别:面上项目
批准号:50576038
批准年份:2005
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:51102083
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51775004
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:30160014
批准年份:2001
资助金额:18.50
项目类别:地区科学基金项目
批准号:50605058
批准年份:2006
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41371489
批准年份:2013
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61775194
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:91958102
批准年份:2019
资助金额:52.00
项目类别:重大研究计划
批准号:41405070
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81170060
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:40574039
批准年份:2005
资助金额:37.00
项目类别:面上项目
批准号:70673049
批准年份:2006
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:61105125
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60972029
批准年份:2009
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:41576008
批准年份:2015
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:51104037
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61040065
批准年份:2010
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:81870064
批准年份:2018
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:81271509
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:31900104
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50861007
批准年份:2008
资助金额:26.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31160199
批准年份:2011
资助金额:47.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30800853
批准年份:2008
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71503082
批准年份:2015
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11504192
批准年份:2015
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61402444
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81200906
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21006114
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81901216
批准年份:2019
资助金额:20.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51261028
批准年份:2012
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81202059
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50908153
批准年份:2009
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60678014
批准年份:2006
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:81272241
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:51404107
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81201081
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61534002
批准年份:2015
资助金额:300.00
项目类别:重点项目
批准号:50876091
批准年份:2008
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:79470087
批准年份:1994
资助金额:4.00
项目类别:面上项目
批准号:21671021
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:60703023
批准年份:2007
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61772229
批准年份:2017
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:41601597
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11875299
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:61006027
批准年份:2010
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31872544
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:51472077
批准年份:2014
资助金额:86.00
项目类别:面上项目
批准号:51175481
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:61378023
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:61602029
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31600318
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41661101
批准年份:2016
资助金额:39.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51561028
批准年份:2015
资助金额:45.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:41301618
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61575177
批准年份:2015
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:39970344
批准年份:1999
资助金额:10.00
项目类别:面上项目
批准号:81371739
批准年份:2013
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:11205008
批准年份:2012
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61205030
批准年份:2012
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21802062
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41201046
批准年份:2012
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51771161
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81500851
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41106002
批准年份:2011
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10276003
批准年份:2002
资助金额:25.00
项目类别:联合基金项目
批准号:11605218
批准年份:2016
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51902211
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71103181
批准年份:2011
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31501781
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30500622
批准年份:2005
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81170744
批准年份:2011
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:50306007
批准年份:2003
资助金额:9.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11075191
批准年份:2010
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:61301128
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51408483
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41873021
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:50808108
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30772467
批准年份:2007
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
批准号:20671035
批准年份:2006
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:31601797
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

中温固体氧化物燃料电池纳米复合阴极的氧还原机理研究

批准号:51102079
批准年份:2011
负责人:陈静
学科分类:E0208
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

锰铬尖晶石型固体氧化物燃料电池阴极材料结构设计及氧还原反应机理

批准号:51902230
批准年份:2019
负责人:马奔
学科分类:E0208
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

基于研究无规则微观结构形貌中的电化学反应过程优化碳氢基固体氧化物燃料电池复合电极

批准号:21106058
批准年份:2011
负责人:陈代芬
学科分类:B0809
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

原位拉曼分析单晶电极界面氧还原反应过程

批准号:21775127
批准年份:2017
负责人:李剑锋
学科分类:B0403
资助金额:65.00
项目类别:面上项目