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SOFC连接体用STS444/Y合金的高温导电性能研究

金光熙 , 潘凤红 , 郎成 , 乔利杰

中国腐蚀与防护学报

以固体氧化物燃料电池(SOFC)金属连接体为研究对象,分析铁素体不锈钢STS444涂覆稀土元素Y后在750℃下的高温氧化和导电行为。利用辉光放电光谱(GDS)和二次离子质谱(SIMS)技术研究了主要元素(Fe,Cr,Mn,Si)和稀土元素Y 对氧化膜生长和高温导电性能的影响。结果表明,Y元素的活性元素效应使STS444/Y合金可以显著改善其抗氧化性和高温导电性,可作为SOFC金属连接体的候选材料。。

关键词: 固体氧化物燃料电池 , metallic interconnect , area specific resistance , elevated temperature oxidation

固体氧化物燃料电池金属连接体保护膜层研究进展

张辉 , 王安祺 , 武俊伟

中国腐蚀与防护学报

随着固体氧化物燃料电池(SOFC)的工作温度从1000℃降低到600-800℃,铁素体不锈钢成为SOFC连接体材料的最佳选择,但在高温氧化气氛下,氧化层快速生长以及cr的毒化问题使得电池堆性能大大降低。目前,主要的解决方式是在基体材料表面涂镀保护膜层和材料改性。前者由于生产简单、成本低成为当前研究热点。本文主要介绍金属连接体保护膜的分类和研究现状,并探讨各膜层材料的优缺点及发展前景。

关键词: 固体氧化物燃料电池 , 金属连接体 , 铁素体不锈钢 , 保护膜层

固体氧化物燃料电池金属连接体保护膜层研究进展

张辉 , 王安祺 , 武俊伟

中国腐蚀与防护学报

随着固体氧化物燃料电池(SOFC)的工作温度从1000℃降低到600-800℃,铁素体不锈钢成为SOFC连接体材料的最佳选择,但在高温氧化气氛下,氧化层快速生长以及cr的毒化问题使得电池堆性能大大降低。目前,主要的解决方式是在基体材料表面涂镀保护膜层和材料改性。前者由于生产简单、成本低成为当前研究热点。本文主要介绍金属连接体保护膜的分类和研究现状,并探讨各膜层材料的优缺点及发展前景。

关键词: 固体氧化物燃料电池 , 金属连接体 , 铁素体不锈钢 , 保护膜层

金属连接体涂层材料MnCo2O4尖晶石的氧化动力学行为和电性能*

张文颖 , 李俊 , 周波

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00449

采用溶胶-凝胶法在SUS 430合金表面制备MnCo2O4尖晶石涂层, 研究在固体氧化物燃料电池(SOFCs)阴极气氛下涂层对于SUS 430合金氧化动力学行为和电性能的效用. 利用XRD, EDS和SEM对合金表面氧化物的相结构,表面和截面形貌以及成分进行表征, 并采用四探针直流技术测量表面氧化物的面比电阻(ASR). 结果表明, 涂层合金在750 ℃空气中氧化1000 h形成2 μm氧化物层, 其主要由内层Mn-Cr尖晶石和外层掺杂的Mn-Co尖晶石构成; Cr2O3和Fe2O3的形成受到了抑制. 氧化动力学曲线遵循抛物线规律, 2段氧化速率常数分别为3.74×10-15 g2/(cm4s) (0~200 h)和7.06×10-15 g2/(cm4·s) (200~1000 h), 与无涂层SUS 430合金相比降低了1个数量级. 在600~800 ℃范围内, 氧化物层的ASR介于5.21~22.65 mΩcm2范围内. MnCo2O4涂层有效地增强了SUS 430合金的抗氧化能力和电性能.

关键词: 固体氧化物燃料电池 , 金属连接体 , MnCo2O4 尖晶石 , 氧化动力学 , 面比电阻

金属连接体涂层材料MnCo2O4尖晶石的氧化动力学行为和电性能

张文颖 , 李俊 , 周波

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00449

采用溶胶-凝胶法在SUS 430合金表面制备MnCo2O4尖晶石涂层,研究在固体氧化物燃料电池(SOFCs)阴极气氛下涂层对于SUS 430合金氧化动力学行为和电性能的效用.利用XRD,EDS和SEM对合金表面氧化物的相结构、表面和截面形貌以及成分进行表征,并采用四探针直流技术测量表面氧化物的面比电阻(ASR).结果表明,涂层合金在750℃空气中氧化1000 h形成2μm氧化物层,其主要由内层Mn-Cr尖晶石和外层掺杂的Mn-Co尖晶石构成;Cr2O3和Fe2O3的形成受到了抑制.氧化动力学曲线遵循抛物线规律,2段氧化速率常数分别为3.74× 10-15g2/(cm4·s)(0~200h)和7.06× 10-15 g2/(cm4·s) (200~1000 h),与无涂层SUS 430合金相比降低了1个数量级.在600~800℃范围内,氧化物层的ASR介于5.21~22.65mΩ·cm2范围内.MnCo2O4涂层有效地增强了SUS 430合金的抗氧化能力和电性能.

关键词: 固体氧化物燃料电池 , 金属连接体 , MnCo2O4尖晶石 , 氧化动力学 , 面比电阻

SUS430合金表面Co3O4和La0.6Sr0.4CoO3-?双层涂层的制备及性能研究

杨晓龙 , 屠恒勇 , 余晴春

无机材料学报 doi:10.15541/jim20140377

采用电镀法在 SUS430合金表面镀钴作为阻挡层,然后通过丝网印刷和高温烧结在钴镀层表面制备La0.6Sr0.4CoO3-?接触层。为提高接触层的低温烧结效果,添加了适量的 Co3O4作为烧结助剂。经热处理,合金试样表面最终形成Co3O4和La0.6Sr0.4CoO3-?双层涂层。利用XRD、SEM 和EDS 对涂层的物相、微观形貌和元素扩散进行了分析,结果表明所制得的双层涂层均致密平整,涂层之间及涂层与基体之间结合紧密,阻挡层有效地限制了合金表面氧化膜的生长和Cr的往外扩散,并用直流四端子法测得金属连接体在800℃下连续氧化200 h后的表面比电阻为23 m?·cm2。双层涂层有效地改善了SUS430合金的高温抗氧化性能和电学性能。

关键词: 固体氧化物燃料电池 , 金属连接体 , 钴镀层 , 双层涂层

涂层在固体氧化物燃料电池金属连接体中的应用

卞刘振 , 王丽君 , 陈志远 , 常希望 , 王亚娴 , 李福爃 , 周国治

稀有金属材料与工程

固体氧化物燃料电池工作温度的降低,使铁素体不锈钢用作连接体成为了可能.这类连接体具有热导率高、导电性能好、热膨胀性匹配等优点,但也存在一些问题,如高价Cr的挥发以及抗氧化性弱等.涂层可以改善铁素体不锈钢的相关性能.本文综述了稀土氧化物涂层、钙钛矿涂层以及尖晶石涂层的涂层类型和涂覆方法,比较了在金属连接体中的应用效果.

关键词: 固体氧化物燃料电池 , 金属连接体 , 稀土元素氧化物涂层 , 钙钛矿涂层 , 尖晶石涂层

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