氧离子导体

摘要： 晶界或异质界面诱发的空间电荷层(space charge layer,SCL)效应,被认为是氧离子导体电解质内界面附近区域载流子传输特性显著区别于体相区域的关键原因之一.现有研究多采用Poisson-Boltzmann(PB)方程预测SCL效应的影响规律,但其基于载流子电化学平衡假设,无法用于载流子存在宏观运动的工况,极大限制了相关传输机理研究.本文耦合Poisson方程和载流子质量守恒方程,建立了适用于载流子具有宏观运动时氧离子导体内载流子传输过程的模型,推导了控制SCL效应的关键无量纲参数.聚焦固体氧化物燃料电池中常用的AO2-M2O3氧离子导体电解质,对比研究了传统PB方程和本文建立的Poisson-载流子质量守恒耦合方程的预测结果可靠性.进一步采用耦合模型深入分析了考虑SCL效应时氧离子导体内部氧空位传输机理,发现导体界面电流密度增大导致SCL电阻先减小后增大.增大无量纲Debye长度(表征空间电荷层厚度与导体厚度的比值)可显著增大SCL电阻.当驱动氧空位移动的过电势与热势数量级相当时,增大无量纲电势(表征过电势与热势的比值)导致SCL电阻增大;当过电势远小于热势时,改变无量纲电势对氧空位传输过程几乎无影响.本文研究结论可为通过合理设计晶界或异质界面以改善氧离子导体内载流子传输能力及最终提高相关电化学器件性能提供理论依据.

摘要： 通过固相反应法制备单一结构的锶镁共掺的Na0.5Bi0.48Sr0.02Ti0.98Mg0.02O2.97氧离子导体,利用交流阻抗谱和内耗温度谱分别研究锶镁共掺对Na0.5 Bi0.5 TiO3材料晶粒电导率及氧离子扩散的影响.在593K时,Na0.5 Bi0.48 Sr0.02 Ti0.98 Mg0.02 O2.97材料的晶粒电导率可以达到5.31×10-4 S/cm,比母体Na0.5 Bi0.5 TiO3材料在同温度下的晶粒电导率高一个数量级,甚至超过了Na0.5Bi0.5Ti0.98Mg0.02O2.98样品在673K温度下的晶粒电导率.在锶镁共掺的Na0.5Bi0.48Sr0.02Ti0.98 M g0.02 O2.97材料中观察到一个氧弛豫内耗峰,其弛豫参数为:E=0.85eV,τ0=7.4×10-14 s.结合弛豫参数和结构分析,S r2+的掺杂在一定程度上可以增大氧离子扩散的自由体积,较大的自由体积、较高的可动氧空位浓度和较好的氧空位可动性是NBT-SrMg2样品晶粒电导率相较于NBT-Mg2样品大幅提高的主要原因.

摘要： 氧离子导体电导率对于固体氧化物燃料电池的性能起着决定性的作用.采用传统固相反应法合成单一钙钛矿结构的Na0.525 Bi0.475 ZrO2.975氧离子导体,利用交流阻抗谱来研究Na0.525 Bi0.475 ZrO2.975材料的氧离子导电性能,氧离子电导率会随温度的升高而增大,电导率的对数与温度的倒数近似于呈线性关系,在748 K温度时,其氧离子电导率为1.2×10-6 S/cm,进而根据Arrhenius关系计算得到氧离子的扩散激活能为0.92 eV.通过与结构类似的Na0.525 Bi0.475 TiO2.975材料性能的比较分析,较大的Zr4+半径和较强的Zr—O键直接导致在相同氧空位浓度Na0.525 Bi0.475 ZrO2.975材料中较高的氧离子扩散激活能和较低的氧离子电导率.

摘要： 采用传统的固相反应法合成Na0.54 Bi0.46 Ti0.96 Al0.04 O2.94氧离子导体,借助于交流阻抗谱和介电弛豫谱分别研究了钠和铝的双掺杂对Na0.5 Bi0.5 TiO3材料电学性能及氧离子扩散的影响.在400°C时,Na0.54 Bi0.46 Ti0.96 Al0.04 O2.94材料的晶粒电导率可以达到1.51×10-3 S/cm,是Na0.5 Bi0.5 TiO3材料电导率的5.5倍.在Na0.54 Bi0.46 Ti0.96 Al0.04 O2.94材料中观察到一个与氧离子弛豫相关的介电弛豫峰,弛豫参数为E=0.80 eV和τ0=6.12×10-13 s,氧离子在Na0.54 Bi0.46 Ti0.96 Al0.04 O2.94材料中主要通过Na-Bi-Ti的路径进行扩散迁移的.结合结构参数容忍因子及自由体积的分析,钠和铝的双掺杂改善了氧离子在Na0.5 Bi0.5 TiO3材料中的扩散通道,但是铝的引入一定程度上提高了氧空位扩散的能量壁垒.

摘要： 本文通过高温固相法成功合成了黄长石型Pr1+xSr1-xGa3O7+0.5x(x=0-0.4)氧离子导体材料,并对该固溶体材料进行了交流阻抗测试.结合静态晶格模拟计算数据,确定了材料的间隙氧缺陷生成能,从能量角度成功解释了含间隙氧缺陷Pr1+xSr1-xGa3O7+0.5x(x=0-0.4)氧离子导体稳定存在的可能性.材料在固态氧化物燃料电池、氧传感器等领域具有潜在应用.

摘要： 为了研究氧离子导体钼酸镧La2Mo2O9在853K左右存在的可逆固-固相变过程,采用差热分析(DTA)测量不同冷却速率下高温β相到低温α相的DTA曲线,运用FWO法、Ozawa迭代法、Criado-Ortega法以及(s)atava-(s)esták法求算相变过程的表观活化能E、指前因子A和最概然动力学机理函数G(x)“动力学三因子”.研究结果显示:β→α相变的表观活化能与转化分数有关,其值随转化分数的增大而逐渐减小,该结果表明该相变不属于一步简单反应,其过程和机理都较为复杂.不同温度区间β→α相变的G(x)不同,816～812K时,G(x)为[-ln(1-x)]2/5,对应lgA为68.28;809～804K时,G(x)为[-ln(1-x)]2/3,对应lgA为42.07.

摘要： The cathodes reaction in solid oxide fuel cell is very complicate. It includes the transport of ion and electron, oxygen molecular association and dissociation, and charger transfer. And in the complicate condition, it contains oxygen ion and proton transfer at the same time. So we propose a cathode reaction model for complicate system and point out the proton, oxygen ion transport step, then eventually find the ion reaction steps in three phase boundary (TPB). We reveal that (1) the function between cathode interfacial polarization resistance and electrolyte ionic conductivity and (2) in the cathode reaction process of mutual system, there are two kinds of TPB as O-TPB and H-TPB.%在固体氧化物燃料电池中，阴极反应极为复杂，包括离子、电子等载流子的传导，氧分子的吸附、解离，电荷转移等。复杂的情况下，同时包括氧离子、质子的传导。为此，提出了复杂体系的阴极反应模型、阐明阴极反应中质子、离子的传导步骤，揭示三相界面处的离子反应过程。指出：(1）阴极界面极化电阻与电解质离子电导率之间的函数关系；(2）指出复杂体系的阴极反应过程中，存在氧还原和水生成的2类三相界面，即O-TPB与H-TPB。

摘要： 日本九州大学碳平衡和能源国际研究所氢制造研究部主任研究员JohnA．Kilner（伦敦帝国学院教授）的研究小组，发现了能使固体氧化物燃料电池（SOFC）在低温工作的新型高传导率氧离子导体Na0．5Bi0．5TiO3（NBT）。NBT作为一种无铅压电材料正被研究，导致实际应用时电阻不规则的氧离子传导问题受到关注。

摘要： 以相应的金属氧化物和盐为原料,通过甘氨酸-硝酸盐法(GNP)合成出La_(0.7)Sr_(0.3)Ga_(0.6)Fe_(0.4)O_(3-δ)(LSGF)粉末,经压制、烧结后,得到LSGF烧结体试样。采用X射线衍射仪(XRD)对所得前驱体及其煅烧后粉体的相组成进行分析;采用扫描电镜(SEM)及X射线冠电子能谱仪(EDS)对烧结体的微观组织和成分进行了观察,还对烧结体的致密度、电导率和热膨胀系数等进行了测试分析。实验结果表明,甘氨酸-硝酸盐法所制备的前驱体粉末在700°C煅烧5 h后可获得具有单一钙钛矿结构的LSGF粉末,其晶粒尺寸在45 nm左右,所制备的LSGF烧结体在400～900°C范围的电导率在3.97～4.42 S·cm^(-1)之间,热膨胀系数在9.2×10^(-6)~11.12×10^(-6)K^(-1)之间。

摘要： 本文用低频内耗的方法研究了氧离子导体材料La1.95K0.05Mo2-xMnxO9中氧离子的微观扩散机制.当测量频率为0.5Hz时,在130°C和520°C附近分别观察到一弛豫内耗峰,而在280°C～300°C范围内有一相变峰存在.讨论了各个内耗峰的机理.

摘要： 本文用固相反应法制备出A位掺杂Ca的氧离子导体NdCaxGaO(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2).用X射线衍射方法和交流阻抗谱对样品的晶体结构和电学性能进行了研究.研究结果表明,A位掺杂Ca的NdCaxGaO样品在室温下均匀为正交钙钛矿结构,掺杂使样品中的氧空位的浓度增加,电学性能明显提高.掺杂5mol﹪Ca的样品具有最高的电导率.Ca在A位的固溶限小于10mol﹪,掺杂量超过固溶限时,样品中出现杂质相NdGaO和CaGaNdO,这些杂相降低了样品的致密性和电学性能.通过A位掺杂,可以提高NdGaO基氧离子导体的离子电导率.

摘要： 通过交流阻抗技术测定了β-La2Mo2O9等温转变为α-La2Mo2O9过程中的电阻变化,得到La2Mo2O9的β→α等温相变转化分数与时间的关系曲线,讨论了该相变的机制。实验结果表明,La2Mo2O9的β→α等温相变过程无形核孕育期,在813～853 K为α和β两相共存区,且在该温度范围内,相变不能进行完全。根据其相变动力学曲线特征和结构分析,得出La2Mo2O9的β相→α的相变可能属于半扩散型相变。

摘要： 报道了用内耗和介电弛豫方法研究新型氧离离子导体LaAMoO(其中,A=Ca,Bi,K;x=0-0.3)的最新结果.结果表明,在内耗-温度谱和介电损耗-温度谱上出现了两个与氧空位短程扩散有关的内耗峰和介电弛豫峰,说明氧空位扩散至少有两个不等同的弛豫过程.掺杂后,两弛豫峰都移向高温,氧空位的扩散激活能增加,高温弛豫峰高度降低而低温弛豫峰略有升高.在适当的掺杂条件下(30％Ca,5％Bi或5％K),低温下的电导率都有不同程度的提高.根据实验结果和晶体结构提出了氧空位(或离子)扩散的物理图像.

摘要： 用内耗和介电谱方法研究了LaAMoO试样,导出的最新结果(其中A=Ca,Bi,K等,x=0~0.3)表明,在内耗-温度谱和介电-温度谱上出现了两个与氧空位短程扩散有关的弛豫峰,这说明氧空位扩散至少有两个不等同的弛豫过程.在560°C左右出现了一个与相变相关的峰.对LaMoO的适当掺杂可以抑制高温相变的发生,从而提高低温下的电导率.掺杂后高温弛豫峰降低而低温弛豫峰略有升高,两弛豫峰都移向高温,氧空位的扩散激活能增加.

摘要： 采用溶液共混煅烧法于800 °C制备了Ce0.8Sm0.2O1.9(简称SDC)粉体.XRD分析表明Sm3+离子完全固溶在CeO2中,形成单相立方萤石结构SDC,晶粒平均粒径在1-3 μm.用此粉体成型后在1 450 °C烧结4 h获得了91.9﹪的相对密度.该固体电解质在800 °C的电导率为0.087 S·cm-1.

摘要： 采用溶液共混煅烧法于800 °C制备了Ce0.8Sm0.2O1.9(简称SDC)粉体.XRD分析表明Sm3+离子完全固溶在CeO2中,形成单相立方萤石结构SDC,晶粒平均粒径在1-3 μm.用此粉体成型后在1 450 °C烧结4 h获得了91.9﹪的相对密度.该固体电解质在800 °C的电导率为0.087 S·cm-1.

摘要： 采用溶液共混煅烧法于800 °C制备了Ce0.8Sm0.2O1.9(简称SDC)粉体.XRD分析表明Sm3+离子完全固溶在CeO2中,形成单相立方萤石结构SDC,晶粒平均粒径在1-3 μm.用此粉体成型后在1 450 °C烧结4 h获得了91.9﹪的相对密度.该固体电解质在800 °C的电导率为0.087 S·cm-1.

摘要： 总结了Sr、Ba掺入量对LaMMoO(M=Sr,Ba)的结构、相变和电导率的影响,概述了W掺杂对增强LaMoWO化学稳定性的研究进展,并对相关研究中存在的不足和需要进一步深入研究的问题进行了探讨。

摘要： 总结了Sr、Ba掺入量对LaMMoO(M=Sr,Ba)的结构、相变和电导率的影响,概述了W掺杂对增强LaMoWO化学稳定性的研究进展,并对相关研究中存在的不足和需要进一步深入研究的问题进行了探讨。

摘要： 本发明涉及一种氧离子-电子混合导体材料离子电导率的测量方法。混合导体为一种同时具有氧离子和电子导电能力的陶瓷材料。本发明测量方法的特点是，利用电子阻塞后待测混合导体试样几何形状发生的变化引起的电阻的变化来计算而得到其离子电导率；由于混合导体和阻塞电极的接触情况前后没有发生任何变化，计算中可以不考虑界面电阻、阻塞电极电阻以及Pt电极电阻，避免了由此造成的误差。混合导体的离子电导率σi的计算公式为：σi＝(L1-L2)/[S×(R-R')]。本发明的测量方法简单方便，测量电池结构简单，减少了引入误差的因素。

摘要： 本发明提供了降低硅氧烷橡胶硫化产品的表面粘度的方法，该方法包括给可硫化的硅氧烷橡胶组合物的硫化产品的表面涂覆可固化的硅氧烷树脂层，在该组合物中键合到硅原子上的氢原子相对于键合到硅原子上的链烯基的摩尔比为1.0或更大，并且在硫化，所述的硫化产品显示出由JIS K6253规定的A型硬度不大于20，在固化后，所述的硅氧烷树脂层显示出由JIS K6253规定的D型硬度为30或更大；然后固化该硅氧烷树脂而形成厚度不超过0.5mm的固化的树脂层，它能够防止污垢粘合到表面。

摘要： 本发明公开了一种负氧离子发生器、负氧离子发生电路及负氧离子发生装置，负氧离子发生器包括高压导线、塑料外壳、电阻、导体、电极和石英玻璃管。负氧离子发生电路包括开关、气泵、变压器、第一高压电容C1、高压二极管D1、第二高压电容C2、臭氧发生器和所述负氧离子发生器。负氧离子发生装置包括电源线、开关、所述臭氧发生器、外壳、负氧离子发生器、隔板、水箱、爆气石、气泵、变压器和导气管。本发明的负氧离子发生器、负氧离子发生电路及负氧离子发生装置，具有可产生游离态负氧离子、结构简单制造容易且制造成本低等优点。

摘要： 本发明涉及一种氧离子-电子混合导体材料离子电导率的测量方法。混合导体为一种同时具有氧离子和电子导电能力的陶瓷材料。本发明测量方法的特点是，利用电子阻塞后待测混合导体试样几何形状发生的变化引起的电阻的变化来计算而得到其离子电导率；由于混合导体和阻塞电极的接触情况前后没有发生任何变化，计算中可以不考虑界面电阻、阻塞电极电阻以及Pt电极电阻，避免了由此造成的误差。混合导体的离子电导率σi的计算公式为：σi＝(L1-L2)/[S×(R-R′)]。本发明的测量方法简单方便，测量电池结构简单，减少了引入误差的因素。

摘要： 本发明提供了降低硅氧烷橡胶硫化产品的表面粘度的方法，该方法包括给可硫化的硅氧烷橡胶组合物的硫化产品的表面涂覆可固化的硅氧烷树脂层，在该组合物中键合到硅原子上的氢原子相对于键合到硅原子上的链烯基的摩尔比为1.0或更大，并且在硫化，所述的硫化产品显示出由JIS K6253规定的A型硬度不大于20，在固化后，所述的硅氧烷树脂层显示出由JIS K6253规定的D型硬度为30或更大；然后固化该硅氧烷树脂而形成厚度不超过0.5mm的固化的树脂层，它能够防止污垢粘合到表面。

摘要： 本发明公开了一种活体生物诱生负氧离子的方法及应用、负氧离子涂料、远红外负氧离子粉、制备方法，活体生物诱生负氧离子的方法，包括以下步骤：将以下重量份的组分混合得到叶面肥：独居石粉浸泡液45‑55份、复合氨基酸1‑4份、复合维生素5‑8份、叶绿素提取物25‑33份、古法中药煅烧炮制钍8‑10份以及固氮剂0.4‑1.2份；将叶面肥喷洒于桑树叶面上，叶面无明显水后摘取桑叶喂养蚕，收集蚕沙和蚕蛹；将蚕茧用盐水煮开成丝，将蚕丝分解萃取干燥得到蚕丝蛋白粉；能够降低所需蛋白粉中放射性元素的含量，得到的蚕丝蛋白粉、蚕沙以及蚕蛹还能释放负氧离子，增加了空气中负氧离子的浓度，有利于人体的健康。

摘要： 本发明涉及能够实时监测通过铝或镁合金铸造方法的熔融金属内的氢含量的氢测量传感器；更具体地涉及具有固态氧离子导体和固态氢离子导体的结结构的熔融金属内氢测量传感器，该氢测量传感器通过方便的新方法代替不方便的标准气体方法来测量铝镁合金熔融金属内的氢含量，该氢测量传感器通过利用固态参比物质或外部空气代替气体参比物质以在高温下从固态参比物质中产生固定浓度的氧气，或者通过利用其中外部空气包含含有预定压力(约0.21atm)的氧气的特征具有与气体参比物质的效果相同的效果。

摘要： 本发明公开了一种非金属阴离子掺杂的LAMOX型氧离子导体透氧膜材料及其制备方法与应用。其化学通式为：La2Mo2‑bMbO9‑δXc,M为金属阳离子V、Nb、Ta、Cr、W、Fe、Al、Mn中的一种或两种；X为卤族阴离子F、Cl、Br、I中的一种；δ为非化学计量比，0≤δ≤1；0.1≤b≤1.4，0≤c≤1。本发明通过阴离子在O位的掺杂，与Mo位的金属阳离子M共同作用，稳定膜材料的立方相，抑制Mo6+的还原，提高了膜材料的稳定性；同时增强氧离子的移动性，提高了膜材料的电导率，从而提高其氧气渗透量。本发明可用于从空气中分离出纯氧，也可用作电氧泵耦合烷烃氧化反应等涉氧膜反应器。

摘要： 本发明涉及能够实时监测通过铝或镁合金铸造方法的熔融金属内的氢含量的氢测量传感器；更具体地涉及具有固态氧离子导体和固态氢离子导体的结结构的熔融金属内氢测量传感器，该氢测量传感器通过方便的新方法代替不方便的标准气体方法来测量铝镁合金熔融金属内的氢含量，该氢测量传感器通过利用固态参比物质或外部空气代替气体参比物质以在高温下从固态参比物质中产生固定浓度的氧气，或者通过利用其中外部空气包含含有预定压力(约0.21atm)的氧气的特征具有与气体参比物质的效果相同的效果。

摘要： 本发明公开了一种非金属阴离子掺杂的LAMOX型氧离子导体透氧膜材料及其制备方法与应用。其化学通式为：La2Mo2‑bMbO9‑δXc,M为金属阳离子V、Nb、Ta、Cr、W、Fe、Al、Mn中的一种或两种；X为卤族阴离子F、Cl、Br、I中的一种；δ为非化学计量比，0≤δ≤1；0.1≤b≤1.4，0≤c≤1。本发明通过阴离子在O位的掺杂，与Mo位的金属阳离子M共同作用，稳定膜材料的立方相，抑制Mo6+的还原，提高了膜材料的稳定性；同时增强氧离子的移动性，提高了膜材料的电导率，从而提高其氧气渗透量。本发明可用于从空气中分离出纯氧，也可用作电氧泵耦合烷烃氧化反应等涉氧膜反应器。