张玢
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安雷
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赵文广
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安胜利
中国稀土学报
采用改进的溶胶-凝胶法合成固体氧化物燃料电池阴极系粉体Pr0.6-zSr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ (PSCF)(z =0,0.02,0.05,0.1).使用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对其相结构与形貌进行了分析,结果表明:900℃以上焙烧后的阴极粉体Pr0.6-zSr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ(z=0,0.02,0.05,0.1)为单一的钙钛矿结构.1000℃烧结的样品内粒子分布比较均匀,且颗粒内部存在一定程度的空隙,并与电解质附着情况良好.用直流四电极法测试阴极体系样品在400 ～ 750℃的电导率,发现各试样混合离子电子电导率均高于786 S·cm-1,能够满足固体氧化物燃料电池对阴极电导率的要求.用交流阻抗法测定PSCF-Ce0.8Sm0.2O1.9体系样品的阻抗谱,得到1000℃烧结的阴极体系对称电池在测试温度为750℃z=0,z=0.02,z=0.05时的极化电阻分别为0.041,0.040,0.034 Ω·cm -2.
关键词:
阴极材料
,
A位缺位
,
电导率
,
极化电阻
,
稀土
安雷
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张玢
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郜建全
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赵文广
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安胜利
稀土
利用溶胶-凝胶法制备了La0.7Sr0.3Cr0.5Mn0.5O3-δ (LSCM)阳极粉体.X射线衍射(XRD)分析结果显示,在1000℃下焙烧4h处理后,粉体为单一的钙钛矿相结构.应用单向压力成型方法、空气中1450℃下烧结8h制备了Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)为电解质片,应用丝网印刷方法在SDC电解质两侧分别涂覆La0.7 Sr0.3 Cr0.5 Mn0.5 O3-δ阳极和Pr0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ-SDC(PSCF-SDC)复合阴极,组成电解质支撑型固体氧化物燃料单电池.扫描电镜(SEM)观察显示,制备的电解质致密,阳极和阴极孔隙大小分布均匀,阳极厚度约为20μm,阴极厚度为10μm.用湿氢气作燃料,在800℃下获得的最大输出功率为232.84 mW/cm2,短路电流为919.84 mA/cm2.为了提高LSCM阳极材料催化活性,阳极中掺入少量SDC构成复合阳极.La0.7Sr0.3Cr0.5Mn0.5 O3-δ-10％ SDC复合阳极的单电池输出功率明显提高,最大输出功率为340 mW/cm2.
关键词:
SOFC
,
LSCM
,
SDC
,
复合阳极
,
钙钛矿结构
