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采用挤出成型法制备了添加石墨、淀粉、玉米粉3种不同阳极造孔剂的NiO-YSZ阳极支撑型管式固体氧化物燃料电池阳极基体,并用浸渍法制备了YSZ(yttria-stabilized zirconia)膜电解质,以LSM(La0.85Sr0.15MnO3)为阴极制备成单电池。以空气为氧化剂,加湿氢气(约含有体积分数为3%的水)为燃料,测试了单电池在600~800℃的交流阻抗和输出性能,并采用扫描电镜对电池的微观结构进行了表征。结果表明:采用石墨为造孔剂时阳极基体微观结构较好,孔分布最均匀,且电池性能最好;单电池阳极管长度为5 cm,阴极有效面积为9.2 cm2时,在800℃进行电池性能测试,其开路电压为1.02 V,最大功率密度241 mW/cm2,单电池输出功率达到2.2 W。此时电池的总面积比电阻为1.6Ω.cm2,Ohm面积比电阻仅为0.7Ω.cm2。 ...
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阳极材料直接影响海底生物燃料电池的性能。本文采用一种新型改性试剂—Fenton试剂对石墨阳极进行改性处理。结果表明,改性后电极表面主要引入了羟基和羰基,接触角从82°减小到48°,亲水性明显提高。塔菲尔曲线显示,改性前后交换电流密度分别为0.05 A/m2、0.17 A/m2,电极的动力学活性显著增加,提高了两倍之多。改性和未改性电池的最大输出功率密度分别为33.21 mW/m2、20.27 mW/m2,提高了64%。这是由于阳极表面处理后引入的羟基和羰基充当了电子转移介体,明显提高了电极反应动力学活性,增加了阳极表面细菌吸附数量,加速了阳极反应,提高了电池性能。该类高性能阳极材料可望用于海底生物燃料电池的开发。 ...
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