固态氧化物燃料电池之La09Ca01Co1-yNiyO3-δ阴极材料的电特性.PDF

臺灣鑛業，第 63 卷第 4 期，第 56-65頁，民國 100 年 12月 固態氧化物燃料電池之 La Ca Co Ni O 陰極材料的 0.9 0.1 1-y y 3-δ 電特性和顯微結構研究 Studies of Microstructures and Electrical Properties of La Ca Co Ni O Cathode Material for SOFCs 0.9 0.1 1-y y 3-δ 鐘凡皓 1 傅彥培 2 Fan-Hao Chung 1 , Yen-Pei Fu 2 摘 要 本實驗使用固態反應法，備製中溫型固態氧化物燃料電池（Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cell ，IT-SOFC ）之陰極材料，成功的合成修飾過後之鑭鈣鎳鈷鈣鈦礦氧化物 （La Ca Co Ni O ，y = 0~0.3 ）。此鈣鈦礦氧化物材料是經由 1,400℃之高溫環境下，燒 0.9 0.1 1-y y 3-δ 結 6 小時而成型。藉由 X 光繞射分析、掃描式電子顯微鏡觀察與四點探針導電度量測等技術， 分析此種類型的鈣鈦礦氧化物材料之顯微結構、導電與物理特性。本實驗結果發現，在不同 的組成之下，所有樣本均呈現菱方晶鈣鈦礦結構。四點探針導電度測量則顯示出這些陶瓷材 料具有與半導體相同性質之導電特性。當材料的成分為 y = 0.1時，最高導電率可以達到 750.3 S/cm ，而其活化能為7.104 kJ/mole ，由此資料可以了解，導電之載子主要為電洞與電子。 關鍵詞：固態氧化物燃料電池、固態反應法、陰極材料、四點探針導電度量測。 Abstract Solid state reaction was adopted to produce the cathode material for intermediate temperature solid oxide fuel cell, and a modified oxide material, which is consisted of La 、Ca 、Co and Ni and presenting a lattice structure of perovskite, was successfully synthesized. The chemical TAO formula is known as La Ca Co Ni O , y = 0~0.3, and this perovskite material was sintered at 0.9 0.1 1-y y 3-δ 1,400℃ for 6 hours. The microstructure, conductivity and physical properties were analyzed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and four-probe technique