固体氧化物燃料电池多层复合阴极的制备及性能研究

功能材料, 2005, 36(10): 1528-1534.

固体氧化物燃料电池多层复合阴极的制备及性能研究

李艳 ^1, , 吕喆 ^2, , 王洪涛 ^3, , 贾莉 ^4, , 苏文辉 ^5,

1.哈尔滨工业大学,凝聚态科学与技术研究中心,黑龙江,哈尔滨,150001;中国矿业大学,物理系,江苏,徐州,221008

2.哈尔滨工业大学,凝聚态科学与技术研究中心,黑龙江,哈尔滨,150001

3.中国矿业大学,物理系,江苏,徐州,221008

4.哈尔滨工业大学,凝聚态科学与技术研究中心,黑龙江,哈尔滨,150001

5.哈尔滨工业大学,凝聚态科学与技术研究中心,黑龙江,哈尔滨,150001

基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)(2001AA323090)

关键词：固体氧化物燃料电池 , 多层复合阴极 , LSCF , SDC

Investigation of the preparation and performance of multi-layer composite cathode for SOFCs

为了改善固体氧化物燃料电池的阴极热循环性能,采用喷涂方法在Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)电解质片的表面制备了La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3(LSCF)-(SDC)3层复合阴极,各层LSCF所占比例依次为40%、70%和100%(质量分数).X射线衍射结果表明,LSCF与SDC无明显的反应.每层材料的热膨胀系数随LSCF含量的增加而增大,电阻率随LSCF含量的增加而下降.SEM观测证明阴极呈现多孔的微结构,且与电解质表面接触良好.在中温(500～800℃)测得的阴极极化曲线和阻抗谱结果表明,多层阴极材料具有比单层LSCF阴极更好的电化学性能和热循环稳定性,5次热循环后性能衰退从58%下降到12%.

参考文献

[1]	吕喆 .固体氧化物燃料电池的理论、工艺与相关材料及其应用的研究[R].哈尔滨:哈尔滨工业大学博士后研究工作报告,2002.
[2]	Skinner S J .[J].International Journal of Inorganic Materials,2001,3:113-121.
[3]	Holtappels P;Bagger C .[J].Journal of the European Ceramic Society,2002,22:41-48.
[4]	Hatchwell C;Sammes N M;Brown I W M et al.[J].Journal of Power Sources,1999,77:64-68.
[5]	Dusatre V;Kilner J A .[J].Solid State Ionics,1999,126:163-174.
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[7]	肖循,唐超群,夏正才.两种不同阴极材料的固体氧化物燃料电池[J].电源技术,2002(03):128-130.
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