MCFC隔膜用γ-LiAlO2粗细匹配料制备研究.PDFVIP

第 6 卷 　第 1 期 电化学 Vol. 6 　No. 1 2000 年 2 月 EL ECTROCHEMISTR Y Feb. 2000 ( ) 文章编号 : 1006-3471 2000 01-0057-08 γ MCFC 隔膜用 -LiAlO2 粗细匹配料制备研究 林化新 , 衣宝廉 , 孔连英 , 张恩浚 , 周利 , 王凤霞 ( 中科院大连化学物理研究所三室 ,辽宁大连 　116023) γ α 用高温反应法制得 -LiAlO 粗料. 另用氯化物法先制得 -LiAlO 细料 ,此细料在 900 ℃ 摘要 : 　 2 2 ( ) γ 焙烧几小时 ,它首先转化为中间过渡型 无定型 ,进而再转化为 -LiAlO2 超细料. 其粒度 0. 18 2 μ γ m , BET 比表面积 43 m / g. 用带铸法把以上 -LiAlO2 粗细匹配料制得 MCFC 隔膜. 用此膜组 装的电池性能较高 ,在 200 和 300 mA/ cm2 放电时 , 电池输出电压分别为 0. 85 V 和 0. 75 V 时 ,功 率密度高达 250 mW/ cm2 等. 用匹配料制得膜性能明显优于用单一粗料制得的膜. 粗细料制备工 艺过程和匹配是成功的. γ 关键词 : 　氯化物法 , -LiAlO2 , 隔膜 , MCFC 性能 中图分类号: TM 911. 4 　　　　　　　　文献标识码 : A ( ) 熔融碳酸盐燃料电池 MCFC 可用煤气和天然气发电 ,效率与热值利用率均高 ,无污染 , 无噪音 , 电极催化剂可用非贵金属. 这些特点受到人们普遍关注. 为研制出大功率长寿命的 MCFC ,美国 , 日本和西欧一些国家已投入巨资,并制订了长远研制规划. 大功率电池已投入运 行 ,2 MW 电站也已投入试运行. 它是目前世界上试验容量最大和商品化可能性也最大的燃料 电池之一,预计可能成为下世纪洁净能源装置之一. 隔膜是 MCFC 的核心部件 ,构成隔膜的基本材料是 LiAlO2 粉料. LiAlO2 粉料有三种不同 αβ γ γ α β 晶型: 、 和 型. 在制备隔膜中 , 大多粉料采用 -LiAlO2 ,但也有人采用 - 或 -LiAlO2 粉 料[1 ,2 ] . LiAlO2 粉料宜按一定的粗细料比例匹配 , 由此制得隔膜才能获得良好的电化学和热机 械性能. 又据陶瓷粉料堆积结构分析 ,堆积的大粒子之间必留有微孔 ,而这些微孔只能用比大 粒子小得多的微粒来堵塞 ,在电解质的作用下 ,才有达到阻气而不漏气的效果. 但太细的微粒 μ 堵不住堆积粗粒子之间的微孔. 因此粗细料要适当的匹配. 如粗料粒度 1 m