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公开(公告)号：CN115642260A
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202211118743.X
申请日：2022-09-13
申请人： 南京工业大学
摘要： 本发明涉及一种燃料电池复合阴极材料、制备方法及用途，具体是涉及一种微量复合以提升材料抗CO2能力以及质子导电能力的策略以及其在质子导体固体氧化物燃料电池阴极上的应用，复合阴极材料组成分子式为La5.5W0.45Mo0.4Nb0.15O11.25‑δ(LWMN)‑Sr2Sc0.1Nb0.1Co1.5Fe0.3O6‑δ(SSNCF)。本发明提出了一种提升固体氧化物燃料电池阴极抗CO2能力以及质子传导能力的策略，使阴极材料在拥有一定的氧离子以及电子导电率的情况下，还具备优异的质子导电能力以及抗CO2中毒能力，使LWMN‑SSNCF复合电极在质子导体燃料电池上具备优异的电化学性能，相应的在650℃下最大输出功率高达1113mW·cm‑2。
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公开(公告)号：CN115498195A
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202211108674.4
申请日：2022-09-13
申请人： 南京工业大学
摘要： 本发明制备了一种新型的氧离子、质子以及电子混合导体的固体氧化物燃料电池阴极材料，阴极材料组成分子式为BaCo0.4Fe0.4Zn0.1Y0.1O3‑δ，属于固体氧化物燃料电池阴极材料领域。阴极材料在拥有一定的氧离子以及电子导电率的情况下，还具备优异的质子导电能力，具备质子、氧离子以及电子混合导电性，使BCFZnY在质子导体上具备优异的电化学性能。通过Zn在B位对钙钛矿材料BaCo0.4Fe0.4Zr0.1Y0.1O3‑δ进行取代的策略，同时实现了阴极材料水合能力和质子电导率的提升，同时提升了材料的氧空位含量，在600℃下的单电池最大输出功率高达982mW·cm‑2。
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公开(公告)号：CN113258086A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110480227.0
申请日：2021-04-30
申请人： 南京工业大学
摘要： 本发明通过两步法(溶胶凝胶法和高温固相法)制备了分子式为Sr2‑2x(Sr2xScxNbx)Co1.7‑2xFe0.3O6‑2δ的阴极材料。通过制备具有纳米粒径的SSN修饰主相SCFx复合阴极，表面水汽分压调控两种优化策略来提高单电池性能。通过制备，SSNCF0.2取得最佳性能，由主相钙钛矿相SCFx和附加相SSN组成的复合阴极材料。并且发现SSN与SCFx发生有益相反应，稳定了钙钛矿结构并且获得了牢靠的相接触界面；而且适量的SSN复合有效提高了阴极的质子传输能力，使阴极体相长程传导质子，拓展阴极反应区域，极大地提高了阴极性能。
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公开(公告)号：CN114665131B
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202210180389.7
申请日：2022-02-24
申请人： 南京工业大学
IPC分类号： H01M8/04537 , H01M8/1004 , H01M8/12 , H01M4/90 , C25B1/04 , C25B11/047
摘要： +本发明涉及一种表征氧电极材料的H3O传输性的方法，步骤：步骤1，在Nafion膜的一侧喷涂氧电极材料，再在氧电极材料的一侧热压Nafion膜；分别再在Nafion膜的外侧喷涂Pt/C电极，形成Pt/C|Nafion|阴极材料|Nafion|Pt/C结构；在结构的两侧分别装配碳纸形成质子交换膜燃料电池；步骤2，在质子交换膜燃料电池的两侧分别通氢气和空气进行单电池测试，在开路电压+下阻抗测试，并通过阻抗计算H3O 导电率。本方法利用了Nafion膜的电子绝缘特性，隔绝氧化物层两侧的电子传输，实现H3O+的层间传输，并对结果进行评估。
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公开(公告)号：CN114705741B
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202210180380.6
申请日：2022-02-24
申请人： 南京工业大学
IPC分类号： G01N27/409 , G01N13/00
摘要： 本发明涉及一种质子导体固体氧化物燃料电池阴极材料在工作状态下的质子吸收能力的检测方法，步骤：步骤1，在电解质的一侧喷涂氧电极材料，煅烧处理后，再在电解质的另一侧涂银；步骤2，将电解质的两侧连接闭合回路，并分别在低温和高温条件下施加电流，同时在荧光模式下测定Fe元素的K‑edge特性；步骤3，再在带水汽的环境下重复步骤2的测试；若带水汽条件下Fe的价态回升，则判定材料体相能够吸收质子。本方法通过同步辐射测试，观测电极反应发生时材料的电子结构变化以及金属价态变化，最终实现对水汽亲和性情况的检测。
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公开(公告)号：CN114705741A
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202210180380.6
申请日：2022-02-24
申请人： 南京工业大学
IPC分类号： G01N27/409 , G01N13/00
摘要： 本发明涉及一种质子导体固体氧化物燃料电池阴极材料在工作状态下的质子吸收能力的检测方法，步骤：步骤1，在电解质的一侧喷涂氧电极材料，煅烧处理后，再在电解质的另一侧涂银；步骤2，将电解质的两侧连接闭合回路，并分别在低温和高温条件下施加电流，同时在荧光模式下测定Fe元素的K‑edge特性；步骤3，再在带水汽的环境下重复步骤2的测试；若带水汽条件下Fe的价态回升，则判定材料体相能够吸收质子。本方法通过同步辐射测试，观测电极反应发生时材料的电子结构变化以及金属价态变化，最终实现对水汽亲和性情况的检测。
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公开(公告)号：CN114649527A
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202210172657.0
申请日：2022-02-24
申请人： 南京工业大学
摘要： 本发明涉及一种新型四相导体质子导体氧电极材料制备和高温原位表征方法，更具体是涉及质子导体固体氧化物燃料电池阴极材料以及质子导体固体氧化物电解池氧电极材料的优化。对铁基钙钛矿SrTi0.1Fe0.9O3‑δ进行A位Na掺杂，制备了分子式为NaxSr1‑xTi0.1Fe0.9O3‑δ(NSTFx,x＝0.05
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公开(公告)号：CN117344317A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311090773.9
申请日：2023-08-28
申请人： 南京工业大学 , 内蒙古鄂尔多斯电力冶金集团股份有限公司
摘要： 本发明涉及一种新型金属纳米颗粒修饰的固体氧化物电解池阴极钙钛矿材料及其制备方法，该材料由钙钛矿氧化物Pr0.35Sr0.6Fe0.7Cu0.2Mo0.1O3‑δ还原处理后得到，本材料的组成为铜/铁纳米颗粒共同修饰的R‑P型层状钙钛矿氧化物。本材料用作固体氧化物电解池的阴极来将CO2电解为CO，其中铜和铁的存在有助于促进电解过程中CO2在电极表面的吸附，而在层状钙钛矿氧化物中，氧离子既可以通过传统的空位机理来进行三维传输，还可以通过间隙机理来进行二维传输，两种传输方式的并存使得电极表面解离的氧离子可以迅速在电极体相内迁移，在电解池操作过程中，表现出了优异的CO2电解活性。
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