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SOFC陰極材料LaSrCoO4±δ的熱穩(wěn)定性及電化學(xué)性能研究

李付紹; 夏書標(biāo); 閆宇星; 成飛翔 曲靖師范學(xué)院化學(xué)功能材料研究中心; 云南曲靖655011

摘要：作為中溫固體氧化物燃料電池的陰極材料,Ruddlesden-Popper結(jié)構(gòu)化合物L(fēng)aSrCoO4±δ具有鈷含量低、理論熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)勢.本文通過溶膠-凝膠過程制備得到該化合物,并對材料結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性、熱膨脹系數(shù)、電導(dǎo)率、電催化活性等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究.結(jié)果表明,化合物的晶型穩(wěn)定,在900℃以下,晶格常數(shù)隨溫度的升高呈線性增加.相對于ABO3型鈣鈦礦化合物L(fēng)a0.5Sr0.5CoO3-δ,化合物的熱膨脹系數(shù)更低,與陶瓷電解質(zhì)的熱膨脹性能更加匹配.材料的高溫導(dǎo)電性能良好,但導(dǎo)電行為復(fù)雜,存在著多種熱激活傳輸機(jī)制.電池中,LaSrCoO4±δ陰極的界面阻抗小,在800℃下為0.12Ω·cm^2,表現(xiàn)出良好的氧還原催化性能.電池在運(yùn)行過程中,氧化物陰極的電化學(xué)性能有明顯的衰退,但經(jīng)過陰極極化后可重新活化.在800℃下,以Ni-Ce0.8Sm0.2O1.9作陽極,電解質(zhì)支撐型單電池的輸出功率可達(dá)560 mW/cm^2.

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