混合导体电极材料显微结构的调控及在燃料电池中的应用

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51102083
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    李强
  • 依托单位：
    黑龙江大学
  • 学科分类：
    E0208.无机非金属能量转换与存储材料
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

本项目主要采用软化学合成方法，利用模板法制备钙钛矿（ABO3）或类钙钛矿（A2BO4）结构氧离子-电子混合导电材料，对其电化学性能和在燃料电池中的应用进行研究。通过控制和调节电极材料的显微结构，从而提高材料的离子和电子混合电导率，改善材料的氧输运及氧催化活性，增加电极材料与电解质界面的的活性反应区域。我们拟选定A位是碱土(Sr,Ca)或稀土元素(La,Nd,Sm)，B位是过渡族金属元素镍或铜组成的氧化物，构筑由两种或两种以上结构单元组成的多级显微结构材料，通过研究材料的显微结构与氧缺陷类型对材料性能的影响，阐明电极材料的组成-显微结构-材料性能之间的相关机制，研究阴极反应机理，考察该类材料在中温固体氧化物燃料电池中应用的可行性，为新型电极材料的开发提供理论依据和思路。

结项摘要

本研究项目的结果包括三方面内容:(1)混合导体固体氧化物燃料电池纳米电极材料的形貌调控和电化学性能(2)类钙钛矿及钙铁石结构混合导体新型电极的性能及氧还原反应机理的研究。在第一方面,研究了混合导体类钙钛矿结构纳米粒子和纳米纤维电极的微观形貌及电化学性能。特别是La1.6Sr0.4NiO4和Nd1.93Sr0.07CuO4纳米纤维电极在700°C的极化电阻为0.4和0.26 ohm.cm2, 这小于同温度下的粉体阴极材料,这主要是由于纳米纤维结构提高了电极的氧表面扩散和吸附性能,从而使得整个电极的电化学性能得到了显著提高。第二方面,对于类钙钛矿结构(La2Cu1-xCoxO4, Pr2CuO4)材料及钙铁石结构混合导体（Ca2Fe2-xCoxO5, Ca2Fe2-xMnxO5）电极的制备,电化学性能,氧还原反应机理的研究取得了重要成果。特别是在氧还原反应机理中取得了突破性的进展，结果显示混合导体在不同的测试温度和氧分压下电极可能存在不同的氧化还原反应过程。第三方面，制备了电极与固体电解质和电极与Ag的复合阴极材料。结果显示，复合阴极的TPB三相界面活性区域有所增加，电化学性能得到明显改善。根据以上研究内容,共发表学术论文10篇，其中SCI学术论文9篇；撰写关于固体氧化物燃料电池电极材料专著1部。同时根据项目研究内容申请发明专利10项，获得专利授权7项。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（1）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（4）
专利数量（5）
Neodymium-doped ceria nanomaterials: facile low-temperature synthesis and excellent electrical properties for IT-SOFCs
掺钕二氧化铈纳米材料：IT-SOFC 的低温合成简便且具有优异的电性能
  • DOI：
    10.1039/c3ra22833a
  • 发表时间：
    2013-04
  • 期刊：
    RSC Advances
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Meng, Fuchang;Lin, Nan;Xia, Tian;Wang, Jingping;Shi, Zhan;Lian, Jie;Li, Qiang;Zhao, Hui;Ma, Fangwei
  • 通讯作者：
    Ma, Fangwei
La1.6Sr0.4NiO4 one-dimensional nanofibers as cathode for solid oxide fuel cells
La1.6Sr0.4NiO4一维纳米纤维作为固体氧化物燃料电池的阴极
  • DOI：
    10.1016/j.jpowsour.2014.04.025
  • 发表时间：
    2014-10-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF POWER SOURCES
  • 影响因子：
    9.2
  • 作者：
    Li, Qiang;Sun, Liping;Grenier, Jean-Claude
  • 通讯作者：
    Grenier, Jean-Claude
固体氧化物燃料电池LaSrCu_(0.7)Fe_(0.3)O_4阴极材料的电化学性能研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    黑龙江大学自然科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李强;赵辉;曾旭;孙丽萍
  • 通讯作者：
    孙丽萍
固体氧化物燃料电池Nd1.93Sr0.07CuO4 纳米纤维阴极材料的电化学性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    International Journal of Hydrogen Energy
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    孙丽萍;李强;赵辉;郝举红;霍丽华;庞广生;施展;冯守华
  • 通讯作者：
    冯守华
strongStudy of oxygen reduction mechanism on Ag modified Sm1.8Ce0.2CuO4 cathode for solid oxide fuel cell/strong
固体氧化物燃料电池Ag修饰Sm1.8Ce0.2CuO4阴极氧还原机理研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    International Journal of Hydrogen Energy
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    孙丽萍;赵辉;李强;霍丽华;Jean-Paul Viricelle;Christophe Pijolat
  • 通讯作者：
    Christophe Pijolat

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其他文献

Recursive Maximum Correntropy Algorithms for Second-Order Volterra Filtering
二阶Volterra滤波的递归最大熵算法
  • DOI：
    10.1109/tcsii.2021.3064946
  • 发表时间：
    2021-03
  • 期刊：
    IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS II-EXPRESS BRIEFS
  • 影响因子：
    4.4
  • 作者：
    赵集;J. Andrew Zhang;李强;张洪斌;王学渊
  • 通讯作者：
    王学渊
A new bearing fault diagnosis method based on signal-to-image mapping and convolutional neural network
基于信号到图像映射和卷积神经网络的轴承故障诊断新方法
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  • 发表时间：
    2021-05
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    赵靖;杨绍普;李强;刘永强;顾晓辉;刘文朋
  • 通讯作者：
    刘文朋
农地流转对农村内部收入不平等的影响
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吴超;李强;王会;刘霞婷;宋中丽
  • 通讯作者：
    宋中丽
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由对磺基杯[4,6]芳烃与（8-羟基）喹啉客体构建的超分子链状聚集体和聚合物夹心复合物
  • DOI：
    10.1039/b717884k
  • 发表时间：
    2008-05
  • 期刊：
    Crystengcomm
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    陈锟;刘育;李强;郭东升
  • 通讯作者：
    郭东升
Study on the Surface Damage Layer in Multiple Grinding of Quartz Glass by Molecular Dynamics Simulation
石英玻璃多次磨削表面损伤层的分子动力学模拟研究
  • DOI：
    10.4028/www.scientific.net/jnanor.46.192
  • 发表时间：
    2017-03
  • 期刊：
    Journal of Nano Research
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    刘涛;郭晓光;李强;康仁科;郭东明
  • 通讯作者：
    郭东明

其他文献

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李强的其他基金

固体氧化物燃料电池铁基钙钛矿阴极材料的结构调控与电催化性质研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2019
  • 资助金额：
    60 万元
  • 项目类别：
    面上项目
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
  • 批准号：
    51672072
  • 批准年份：
    2016
  • 资助金额：
    65.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
固体氧化物燃料电池纳米结构阴极的构筑及中低温电化学性能
  • 批准号：
    51472077
  • 批准年份：
    2014
  • 资助金额：
    86.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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相似海外基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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