玻璃密封胶与固体氧化物燃料电池元件相容性分析

稀有金属材料与工程, 2007, 36(z3): 291-294.

玻璃密封胶与固体氧化物燃料电池元件相容性分析

朴金花 ^1, , 孙克宁 ^2, , 张乃庆 ^3, , 陈新冰 ^4, , 周德瑞 ^5,

1.哈尔滨工业大学,黑龙江,哈尔滨,150001

2.哈尔滨工业大学,黑龙江,哈尔滨,150001

3.哈尔滨工业大学,黑龙江,哈尔滨,150001

4.哈尔滨工业大学,黑龙江,哈尔滨,150001

5.哈尔滨工业大学,黑龙江,哈尔滨,150001

基金项目: 国家自然科学基金(90510006) 国家高技术研究发展计划(863计划)(2003AA302440)

关键词：固体氧化物燃料电池 , 密封胶 , 玻璃陶瓷

Analysis on Compatibility between Glass-Ceramic Sealants and the Components of Solid Oxide Fuel Cells

采用高温熔融法制备了用于固体氧化物燃料电池的一系列SrCO3-Al2O3-SiO2(SAS)系统玻璃陶瓷材料.通过调节封接材料中的SrCO3的含量可以控制玻璃陶瓷的热膨胀性能.结果表明,SrCO3含量为19.85mol%的玻璃陶瓷密封胶在25～850 ℃之间的平均热膨胀系数α为12.52×10-6 K-1,这与La0.8Sr0.2MnO3(LSM)阴极,YSZ电解质和Fe-Cr合金连接体等电池元件之间有良好的热膨胀匹配性.在800～900 ℃范围内,SAS体系密封胶与上述的电池元件有很好的相容性,该密封胶与LSM和YSZ电解质等电池材料之间有很好界面接合性,并且在电池的工作温度下有很好的热稳定性,在850℃烧结120 h以后其失重率基本不再发生变化,在烧结140 h后的失重率仅为0.378%.经放电实验检测,该密封材料的封接性能良好,开路电压为1.03V,放电的最大功率密度为183 mW/cm2.结果表明,SrCO3-Al2O3-SiO2系统玻璃陶瓷密封胶可以作为固体氧化物燃料的封接材料.

参考文献

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