固体氧化物燃料电池阳极的相转化流延制备和电化学性能研究

无机材料学报, 2015, 30(12): 1291-1294. doi: 10.15541/jim20150225

固体氧化物燃料电池阳极的相转化流延制备和电化学性能研究

张玉月 ^1, , 蔺杰 ^2, , 苗国栓 ^3, , 高建峰 ^4, , 陈初升 ^5, , 夏长荣 ^6, , 占忠亮 ^7, , 王绍荣 ^8,

1.中国科学技术大学材料科学与工程系,中科院能量转换材料重点实验室,合肥230026

2.中国科学技术大学材料科学与工程系,中科院能量转换材料重点实验室,合肥230026

3.中国科学院上海硅酸盐研究所,中科院能量转换材料重点实验室,上海200050

4.中国科学技术大学材料科学与工程系,中科院能量转换材料重点实验室,合肥230026

5.中国科学技术大学材料科学与工程系,中科院能量转换材料重点实验室,合肥230026

6.中国科学技术大学材料科学与工程系,中科院能量转换材料重点实验室,合肥230026

7.中国科学院上海硅酸盐研究所,中科院能量转换材料重点实验室,上海200050

8.中国科学院上海硅酸盐研究所,中科院能量转换材料重点实验室,上海200050

基金项目: 国家自然科学基金(21176230,51572255) National Natural Science Foundation of China(21176230,51572255)

关键词：固体氧化物燃料电池 , 阳极支撑体 , 相转化流延 , 浓差极化

Phase Inversion Tape Casting and Electrochemical Performance of Solid Oxide Fuel Cell Anode

Keywords： SOFC , anode support , phase inversion-tape casting , concentration polarization

采用相转化流延一步制备了NiO-Zr0.84Y0.16O2-δ(YSZ)阳极支撑层和功能层,前者厚度为～700 μm,含有沿厚度方向定向排列的开放直孔,后者厚度为～60 μm.采用浆料涂膜法和高温共烧在阳极上制备厚度为15 μm的YSZ电解质薄膜,丝网印刷制备YSZ-La0.84Sr0.16MnO3-δ (LSM)(质量比50:50)阴极.所制备的单电池显示出较高的电输出性能.以H2-3％H2O为燃料和环境空气为氧化剂,800℃时电池的峰功率密度达到891 mW/cm2,电池即使在高电流密度测试条件下也未出现明显的浓差极化,这是由于其阳极具有开放直孔结构,气相输运阻力小.

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