固体氧化物燃料电池多层复合阴极的制备及性能研究.pdf

年第 期( 卷 1528 2005 10 36 固体氧化物燃料电池多层复合阴极的制备及性能研究。 1 2 1 2 1 1 李 艳 吕 喆 王洪涛 贾 莉 苏文辉 ( 哈尔滨工业大学凝聚态科学与技术研究中心9黑龙江哈尔滨 ; 1. 150001 2.中国矿业大学物理系9江苏徐州 221008 摘 要! 为了改善固体氧化物燃料电池的阴极热循 一步提高阴极材料性能9可添加电解质形成复合材料 环性能 采用喷涂方法在 ( 电解质 V.Dusastre5 等人研究表明用 作电解质时9 Ce Sm O SDC GDC 0.8 0.2 1.9 片的表面制备了 ( 性能最佳 这种电极虽有较好的电化学 La Sr CO Fe O LSCF - LSCF-GDC30 0.6 0.4 0.2 0.8 3 ( 层复合阴极 各层 所占比例依次为 输出性能9但热膨胀系数仍与电解质存在较大差异9长 SDC 3 LSCF ~ 和 (质量分数 射线衍射结果表 时间使用时电极容易脱落9热循环性能仍然较差9影响 40% 70% 100% X 明 与 无明显的反应 每层材料的热膨胀 了电池的使用寿命 LSCF SDC 系数随 LSCF 含量的增加而增大 电阻率随LSCF 含 本文工作中9将采用梯度复合的方法9把 LSCF和 量的增加而下降 SEM 观测证明阴极呈现多孔的微 一定比例的 SDC 复合9用喷涂法在 SDC 电解质片上 结构 且与电解质表面接触良好 在中温 (500 制备阴极薄膜9对其物相组成 微结构 高温电性能 电 800C测得的阴极极化曲线和阻抗谱结果表明 多层 化学极化曲线和阻抗谱进行研究9寻找提高阴极电化 阴极材料具有比单层LSCF 阴极更好的电化学性能和 学输出性能和电池使用寿命的有效途径 热循环稳定性 次热循环后性能衰退从 下降到 5