导读:本文包含了高温质子导体论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:质子,导体,高温,磷酸钠,固体,稳定性,化学。
高温质子导体论文文献综述
温亚兵,张敬超,叶晓峰,王勇,韩金铎[1]（2017）在《化学镀制备高温质子导体镍电极及其电化学性能》一文中研究指出采用化学镀在高温质子导体Ca Zr_(0.9)In_(0.1)O_(3-δ)(CZI)的电解质陶瓷表面沉积金属镍电极,通过SEM显微结构分析比较了酸刻蚀和还原工艺对电极形貌以及电极–电解质界面的影响。结果表明,使用HNO_3-HCl混合刻蚀液,并以水合肼为还原剂的二次化学镀可获得颗粒均匀细小且界面结合良好的镍电极。通过电化学阻抗谱并结合浓差电池等方法研究比较了以化学镀镍电极和涂覆焙烧铂电极为电极,CZI为电解质的对称电池的电导率和质子迁移率。工作温度为800℃时,镍电极高温质子导体的总电导率为4.131×10~(–4) S/cm,并且工作温度在400℃以上时,镍电极对称电池的质子迁移率均接近100%。这些结果表明,二次化学镀制备的镍电极具有与铂电极相近的电化学性能,而成本则更低,可以取代Pt电极用于高温质子导体的电化学器件中。(本文来源于《无机材料学报》期刊2017年12期）
温亚兵,叶晓峰,羊绍警,张敬超,王勇[2]（2016）在《化学镀制备高温质子导体镍电极及其性能研究》一文中研究指出【引言】高温质子导体因在氢泵、氢传感器、电解水、固体氧化物燃料电池、有机物加氢及脱氢的膜反应器等方面具有潜在的应用价值而引起研究人员的广泛关注~([1]),然而,铂电极的使用严重限制了它们的实用性。本文研究了化学镀制备高温质子导体的电极,成功制备了Ni电极,并比较了Ni电极与Pt电极的性能差异。【实验】采用固相反应法制备高温质子导体CaZr_(0.9)In_(0.1)O_(3-δ)的陶瓷,以化学镀~([2])分别以次亚磷酸钠和水合肼作为还原剂制备高温质子导体表面的Ni(本文来源于《第18届全国固态离子学学术会议暨国际电化学储能技术论坛论文集》期刊2016-11-03）
曹勇[3]（2016）在《高温非钙钛矿结构质子导体离子掺杂及其性能研究》一文中研究指出高温质子导体(HTPC)由于其较为优异的电导性能,在众多领域,如固体氧化物燃料电池的电解质、透氢材料、氢气传感器等,有着广泛的应用前景。HTPC根据其结构的不同,主要分为钙钛矿结构HTPC和非钙钛矿结构HTPC.前者具有较高的电导率,但是在含有H2O或CO2的气氛中的稳定性较差,或者烧结性能较差；后者化学稳定性较好,但是电导率较低限制了其应用。本研究针对非钙钛矿结构普遍存在的电导率较低问题,以两种典型非钙钛矿HTPC LaNbO4和La27W5O55.5-δ为研究对象,通过采用一元和二元离子掺杂对其性能进行改性,并探讨离子掺杂的影响规律和机理。采用不同离子对LaNbO4的性能进行改进,系统研究低价、等价和高价离子掺杂对其性能的影响。结果发现具有低价的Zn离子能够显着改善LaNbO4的电导率,但是其在LaNbO4中的溶解度(lmol.%)较低,致使其对LaNbO4晶体结构的影响较小。过多的Zn将会在LaNbO4中产生第二相,致使LaNbO4的晶粒减小,电导率降低。采用具有+2/+3价离子的镧系元素Sm Gd Yb进行掺杂,能够在LaNbO4中引入少量的氧空位,进而提高其电导率,但是对LaNbO4的晶体结构及电导率的改进效果有限。主要价态为+6价的Mo离子在LaNbO4中不仅有较高的溶解度,同时对LaNbO4的晶体结构有重要影响。采用20mo1.%Mo掺杂的LaNbO4在室温下能够保持四方相,同时较高的电导率。但是由于Mo易于被还原,致使Mo掺杂的LaNbO4在还原气氛中的稳定性较差。研究了二元离子共掺杂LaNbO4的性能。结果发现Ca和Sm共掺杂能够提高LaNbO4的电导率和相转变温度,但随着Sm掺杂量的增加,LaNbO4的电导率降低,主要原因是其晶格常数随着Sm掺杂量增加而减小。Ce和Yb共掺杂能够增加LaNbO4的电子电导率和离子电导率,其性能与Ce和Yb的离子价态密切相关；Ce和Yb对LaNbO4的电导率的改进效果大致上随Ce和Yb掺杂量的增加而增加。采用M (M=Si、 Ti、 Zr, W)和Mo对LaNbO4进行掺杂,能够明显改善Mo掺杂LaNbO4在还原气氛中的稳定性,但是降低了其电导率。采用M (M=Si、 Ti、 Zr)和Mo共掺杂的方式能够显着提高Si、 Ti、Zr在LaNbO4中的溶解度,表明Mo对LaNbO4的晶体结构有重要的影响。分析表明,减少Mo含量,或者抑制Mo被还原,是二元离子共掺杂改善Mo掺杂LaNbO4在还原气氛中稳定性的主要原因。通过对La27W5Oss.s-δ和La27(W0.85Nb0.15)5O55.5-δ的吸水性和电导性质进行研究,发现Nb掺杂对La27W5O55.5-δ吸水性的影响较小,能明显提高La27W5O55.5-δ的氧离子和质子电导率,可能是由于Nb掺杂对La27W5O55.5-δ的本征晶体结构产生了影响。采用Mo掺杂能够显着提高La27(W0.85Nb0.15)5O55.5-δ在还原气氛中的电子电导率,但是对La27(W0.85Nb0.15)5O55.5-δ的晶体结构、吸水性和在氧化气氛中的电导率影响较小。经Mo掺杂后,La27(W0.8sNb0.15)5O55.5-δ的透氢性能也得到了较为明显地提升。高温质子导体La27(W0.55Nb0.15MO0.30)5O55.5-δ具有较为优异的透氢性能,但是其较缓慢的表面反应和较低的电子电导率是限制其透氢性能的主要因素。采用Pt作为表面催化剂,能够提高La27(W0.55Nb0.15Mo0.30)5O55.5-δ的透氢速率。能够传导电荷的外电路对La27(W0.55Nb0.l5MO0.30)5O55.5-δ的透氢性能也有重要的影响。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-01）
温亚兵[4]（2016）在《高温质子导体器件的电极与界面结构优化研究》一文中研究指出近年来,全球能源需求的急剧增长,加速了煤炭、石油等化石燃料的枯竭,同时加大了寻找代替能源的动力。氢能作为最重要也是最具前景的未来能源,具有资源丰富,环境友好等特点而引起了广泛的关注。高温质子导体作为一种可以传导质子的固体电解质材料,可在氢能产业相关的多个领域内扮演重要角色。但传统的高温质子导体及其相关器件却存在诸多缺点,如氢泵中,一般采用贵金属铂作为高温质子导体的电极(阳极)材料,其成本过高;在可逆固体氧化物电池(reversible solid oxide cell,RSOC)中,常用的空气电极(阴极)材料的热膨胀系数(TEC)与多数高温质子导体电解质材料的TEC不匹配;具有高电导率的电解质材料铈酸钡的电化学稳定性较差等问题。针对上述问题,本论文分别采用了:化学镀制备镍电极;在多孔电解质骨架内浸渍阴极材料以制备复合阴极;以提拉浸渍制备双电解质叁种方式,对高温质子导体器件的电极与界面结构进行了改性研究。具体的研究内容包括以下叁个方面:1.利用化学镀技术,以水合肼作为还原剂,通过“二次化学镀”在高温质子导体CaZr_(0.9)In_(0.1)O_(3-δ)(CZI)陶瓷表面制备了厚度约8μm的纯镍电极并构筑了Ni|CZI|Ni对称电池。电化学性能测试结果表明,化学镀制备的Ni电极在600~oC以上的工作温度下,便具有与Pt电极相近的氢催化活性。基于Ni|CZI|Ni的浓差电池的电动势在300~oC以上时,与理论电动势几乎完全相符,且该浓差电池在800~oC持续工作48h后,Ni电极与CZI电解质的界面仍结合良好。2.通过等静压、提拉浸渍以及共烧结的工艺在多孔管式NiO-CZI阳极支撑体上制备了致密CZI电解质薄膜。利用丝网印刷(制备多孔CZI骨架)及浸渍法引入La_(0.6)Sr_(0.4)CoO_3(LSC)活性物质制备了CZI-LSC复合电极,通过控制浸渍法的重复次数分别在多孔CZI骨架上负载了不同质量分数的LSC。测试结果表明,当LSC的负载质量分数为50%时,该系列的RSOC具有最优的电化学性能,其在850~oC-1.2V的条件下,产氢率达到2.1mL·min~(-1)·cm~(-2)。而在电化学稳定性方面,虽然在前3h由于阳极镍颗粒的粗化使该RSOC的电化学性能存在一定的性能衰减,但其后长时间的放电-电解循环均保持稳定的性能。3.为了提高BaCeO_3基电解质在湿空气中的稳定性,利用提拉浸渍-共烧结的工艺在BaCe_(0.8)Y_(0.2)O_(3-δ)(BCY2)-NiO多孔阳极支撑体上制备了致密的BaZr_(0.8)Y_(0.2)O_(3-δ)(BZY2)-BCY2双电解质层。系统地研究了BZY2电解质薄层对电解质层的物相、形貌和相应的RSOC电化学性能的影响。结果表明,双电解层表面的物相仍为BZY2,经过高温烧结后具有BZY2-B(ZC)Y-BCY2的叁明治结构。BZY2-BCY2双电解质层结构极大地改善其化学稳定性,而对RSOC电化学性能未产生显着的影响。相反,CaZr_(0.9)In_(0.1)O_(3-δ)(CZI)作为保护层,虽然电化学稳定性高,但其在烧结过程中会与BCY发生反应,使该系列RSOC的开路电压与理论电压相差较大,且电化学性能较差,因此不具备制备锆酸钙-铈酸钡型双电解质的可能。(本文来源于《上海大学》期刊2016-04-01）
苏庭庭[5]（2015）在《BaSn_(0.5)Y_(0.5)O_(2.75)高温质子导体的掺杂改性、结构和导电性能研究》一文中研究指出固体氧化物燃料电池（SOFCs）作为一种高效、清洁的发电装置备受人们的关注，其中以质子导体作为电解质是实现SOFCs中低温化的重要途径。BaSn0.5Y0.5O2.75（BSY）质子导体具有高质子电导率以及在CO2气氛下具有非常好的化学稳定性，但该材料的难烧结性及在湿润气氛下的结构不稳定性限制了其在SOFCs中的应用。本文以改善BSY的烧结性能及稳定性为目标，利用Zn或In对BSY进行掺杂改性，通过XRD、SEM和EIS等测试分析，研究了Zn和In含量对电解质微观结构、结构稳定性、烧结性能以及电性能的影响。用Zn分别取代BSY中的Sn和Y成功制备了纳米BaSn0.46Y0.5Zn0.04O2.75和BaSn0.5Y0.46Zn0.04O2.75-质子导体，研究表明BaSn0.5Y0.46Zn0.04O2.75-在1350℃下烧结5h后具有更高的致密度和电导率。采用溶胶凝胶法制备了Zn与Y共掺杂的纳米BaSn0.5Y0.5-xZnxO2.75-（x=0-0.04，BSYZ）质子导体，研究了Zn含量对BSYZ烧结性能、微观结构及电性能的影响。结果表明，掺杂少量的Zn（≥2mol%）不仅能够显着降低获得致密电解质的烧结温度（1350℃），而且能够促进晶粒生长、增强湿润气氛下材料的结构稳定性。与此同时，Zn含量对BSYZ电导率的影响很大，其总电导率和晶界电导率随Zn含量的增加而增大，而晶粒电导率却随Zn含量的增加而下降，600℃湿润氩气条件下，BaSn0.5Y0.48Zn0.02O2.75-的晶粒电导率最大，达到了1.41×10-3S/cm。采用溶胶凝胶法制备In与Y共掺杂的纳米BaSn0.5Y0.5-xInxO2.75（x=0.2-0.4，BSYIn）质子导体，研究了In含量对BSYIn材料在烧结性能、微观结构及电性能上的影响。结果表明，In的引入显着提高了BSYIn的烧结性能，并且样品的烧结性能随In含量的增加而提高，1450℃下烧结5h即能得到致密材料。扫描电子显微镜（SEM）结果表明，随着In含量的增加，BSYIn的晶粒尺寸增大。另外，BSYIn的电导率随In含量的增加而降低，600℃湿润氩气条件下，BaSn0.5Y0.03In0.02O2.75的总电导率和晶粒电导率达到最大，分别为1.08×10-3S/cm和2.46×10-3S/cm。通过对BSYZ和BSYIn电解质材料微观结构、结构稳定性及电性能的研究，证实二者可作为中低温固体氧化物燃料电池的电解质材料，并具有很好的应用和发展前景。(本文来源于《中北大学》期刊2015-04-10）
徐韬[6]（2015）在《高温质子导体的制备及其在铝液测氢脱氢中的应用》一文中研究指出在现代工业领域中,铝及铝合金制品应用广泛,特别是在一些高尖端领域如航空航天飞机、高性能汽车、机械制造领域、电化学工业中,铝和铝合金材料有着其他金属材料无法相比的优势。随着时代的发展,科学技术的进步以及工业经济的快速前进,人们对铝及铝合金制品的工艺质量要求逐渐变高。现代工业中,铝及铝制品的生产非常需要一种操作简单、结果精确的测氢方法和环保、快速的脱氢方法。本研究实验所研究的电化学测氢脱氢中,质子导体法方便、可靠,而且污染小。欧美等西方发达国家实验室和部分工厂也都在研究电化学方法来测氢和脱氢,但我国在这方面目前还处于研究初试阶段,本实验将钙钛矿型质子高温导体组装成氢传感器,将氢传感器用于实验室和工业中的熔融态铝液的测氢和脱氢。为企业生产高工艺质量的铝及铝合金制品提供技术支持。用固相合成法以Ca CO3 Zr O2 In203为原料合成Ca Zr0.9In0.102。95质子导,在200MPa保压2小时最终制备的粉料,并在1400°C的温度下恒温10h进行烧结,冷却后得到固体电解质管。探究了在参比电极的参照下,用质子导体组成氢传感器测量熔融态铝中氢含量。探索了Ca Zr0.9In0.102。95质子导体管的工艺参数。经过高温烧结后质子导体管表面为深灰绿色,强度和硬度都较好,组成氢传感器测定了液态铝合金中的氢含量。利用高温质子导体组成的氢泵可以在线、连续、快速的测量铝液中的氢含量。将Ca Zr0.9In0.102。95。高温质子导体制作成氢泵,同样是利用电化学原理进行铝液脱氢实验,之后还用浓差电池法重新测定氢含量,验证脱氢的效果。实验发现电化学法能在较短时间内明显降低铝液中的氢含量,即脱去铝液中的氢。在脱氢的同时可以利用电磁搅拌方法来去除其他夹杂物。(本文来源于《辽宁科技大学》期刊2015-03-17）
迟晓伟,张敬超,吴相伟,刘宇,温兆银[7]（2014）在《固溶方法在高温质子导体改性中的应用研究》一文中研究指出【引言】基于其特殊的导电机理,高温质子导体不仅可以用于氢分离与制备,而且可以在氢能的使用中发挥重要的作用,是氢能经济发展过程中一种关键材料。目前研究最为广泛的是由Iwahara提出的钙钛矿型的高温质子导电材料,其中最为典型的代表是20 mol%Y掺杂的BaCeO_3,它是已有的具有质子导电性的材料体(本文来源于《第17届全国固态离子学学术会议暨新型能源材料与技术国际研讨会论文集》期刊2014-08-02）
李忠芳,宋明风,刘国红,金磊,董飞龙[8]（2014）在《磺化苯膦酸盐类质子导体制备及其在制备高温质子交换膜中的应用》一文中研究指出【引言】经过多年的研究,直接甲醇燃料电池得到迅猛发展,但是,还有两个关键科学问题需要解决:电极反应速度慢和透醇问题。国内外专家一致认为解决这两个问题的最有效的方法是提高电池的操作温度(120℃~180℃)。在高温。低湿度下,通常使用的Nation膜已不能使用,所以开发新型高温、低湿度下可以使用的质子交换(本文来源于《第17届全国固态离子学学术会议暨新型能源材料与技术国际研讨会论文集》期刊2014-08-02）
夏体锐,杨洪广,何长水,杨丽玲,赵崴巍[9]（2013）在《CaZr_(0.9)In_(0.1)O_(3-α)高温质子导体陶瓷管电化学氢泵的氢气提取性能》一文中研究指出高温质子导体陶瓷(HTPC)电化学氢泵是一种使用陶瓷质子导体的纯化回收扩散器,其驱动力是电势差,不仅能从低压侧有选择性地提取氢同位素并输运至高压侧,还能从水汽分子、甲烷分子中提取氢同位素,有望应用于微量氢(同位素)系统的氚纯化回收。本文开展了CaZr0.9InO3-α质子导体陶瓷管(外径20 mm,内径17 mm长度500 mm,涂覆Pt电极,有效阴极表面积160 cm2)在He中0.12%H2氢泵特性以及6 112.9 ppm水汽电解的实验。研究表明,在1 023 K、1.15 V、100 mL/min(本文来源于《中国原子能科学研究院年报》期刊2013年00期）
夏体锐,杨洪广,何长水,杨丽玲,赵崴巍[10]（2014）在《CaZr_(0.9)In_(0.1)O_(3-α)高温质子导体陶瓷管电化学氢泵的氢气提取性能》一文中研究指出高温质子导体陶瓷(HTPC)电化学氢泵是一种使用陶瓷质子导体的纯化回收扩散器,其驱动力是电势差,不仅能从低压侧有选择性地提取氢同位素并输运至高压侧,还能从水汽分子、甲烷分子中提取氢同位素,有望应用于微量氢(同位素)系统的氚纯化回收。本文开展了CaZr_(0.9)InO_(3-α)质子(本文来源于《中国原子能科学研究院年报 2013》期刊2014-06-01）
高温质子导体论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
【引言】高温质子导体因在氢泵、氢传感器、电解水、固体氧化物燃料电池、有机物加氢及脱氢的膜反应器等方面具有潜在的应用价值而引起研究人员的广泛关注~([1]),然而,铂电极的使用严重限制了它们的实用性。本文研究了化学镀制备高温质子导体的电极,成功制备了Ni电极,并比较了Ni电极与Pt电极的性能差异。【实验】采用固相反应法制备高温质子导体CaZr_(0.9)In_(0.1)O_(3-δ)的陶瓷,以化学镀~([2])分别以次亚磷酸钠和水合肼作为还原剂制备高温质子导体表面的Ni
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
高温质子导体论文参考文献
[1].温亚兵,张敬超,叶晓峰,王勇,韩金铎.化学镀制备高温质子导体镍电极及其电化学性能[J].无机材料学报.2017
[2].温亚兵,叶晓峰,羊绍警,张敬超,王勇.化学镀制备高温质子导体镍电极及其性能研究[C].第18届全国固态离子学学术会议暨国际电化学储能技术论坛论文集.2016
[3].曹勇.高温非钙钛矿结构质子导体离子掺杂及其性能研究[D].华中科技大学.2016
[4].温亚兵.高温质子导体器件的电极与界面结构优化研究[D].上海大学.2016
[5].苏庭庭.BaSn_(0.5)Y_(0.5)O_(2.75)高温质子导体的掺杂改性、结构和导电性能研究[D].中北大学.2015
[6].徐韬.高温质子导体的制备及其在铝液测氢脱氢中的应用[D].辽宁科技大学.2015
[7].迟晓伟,张敬超,吴相伟,刘宇,温兆银.固溶方法在高温质子导体改性中的应用研究[C].第17届全国固态离子学学术会议暨新型能源材料与技术国际研讨会论文集.2014
[8].李忠芳,宋明风,刘国红,金磊,董飞龙.磺化苯膦酸盐类质子导体制备及其在制备高温质子交换膜中的应用[C].第17届全国固态离子学学术会议暨新型能源材料与技术国际研讨会论文集.2014
[9].夏体锐,杨洪广,何长水,杨丽玲,赵崴巍.CaZr_(0.9)In_(0.1)O_(3-α)高温质子导体陶瓷管电化学氢泵的氢气提取性能[J].中国原子能科学研究院年报.2013
[10].夏体锐,杨洪广,何长水,杨丽玲,赵崴巍.CaZr_(0.9)In_(0.1)O_(3-α)高温质子导体陶瓷管电化学氢泵的氢气提取性能[C].中国原子能科学研究院年报2013.2014
论文知识图
