多孔阳极支撑体Ni%2fYSZ的性能的研究.pdfVIP

D】9 多：FLl3日极支撑体Ni／YSZ的性能研究 杨景东，贺天民+，王金霞，裴力，纪媛，刘江 (吉林大学物理学院，吉林氏春130023) 获得了多孔Dl』极支撑体Ni／YSZ。用X射线衍射方法对还原前后样品的物相成分进行r分析，用交流 阻抗谱和热膨胀仪研究了还原前后样品的电学性质和热膨胀系数。研究结果表明，NiO／YSZ样品在氢 气气氛F Ni／YSZ样品的热膨胀系数略高于YSZ样品的热膨胀系数。 围相反应，多孔阳极支撑体，孔隙率， 电学性能，稀士 关键词：功能材料，Ni／YSZ， 电导率为0．16S／cm[“。如此高的工作温度对材料和制备工艺都提出了严格的要求，导致电池的性能和 且也拓宽了电极材料和密封材料的选择范围，延长电池寿命，降低热应力，改善可靠性，进而降低电 池的成本口】。通过降{氐YSZ电解质的厚度可使欧姆损失降低到最低程度，SOFC则可在降低的温度。F 高效运行。SOFC：【一作时电压损失主要来自于电解质的欧姆损失。为降低电解质的电阻，则需要降低 电解质的厚度。减少电池内阻的有效途径之一是在结构上将电解质制成薄膜。比较好的解决办法是在 刚极支撑体上制备电解质膜，这就要求阳极支撑体既要有足够高的强度，又要有足够的孔隙率。通常 以Ni／YSZ为阳极支撑体的孔隙率要求在30～35％之间川。 本文以淀粉为成孔剂，按适当的比例加入到NiO／YSZ中。通过调整淀粉的含量制备出适宜孔隙率 的阳极支撑体，并对阳极支撑体的性能进行了研究。 1 实验 99％，成孔剂为可溶性淀粉(分析纯)，溶剂为去离子水。 基金资助；吉林省科技厅资助项目 ；希 edu．cn) ‘通信联系人：贺天民(hly@mail．jlu 胶)，用英国Solartron x射线衍射仪对还原前后样品NiO／YSZ和Ni／YSZ进行物相分析，步长为0．050，Cu K。(^=1．5418nm)， DIL 扫描范围20～800。用德国NETZSCH 402C热膨胀仪测量还原前后样品的热膨胀系数，氩气为载 气，流量60ml／min。测试温度范围30～1000℃，升温速率5℃／min。 2实验结果与讨论 2．I 还原前后样品的XRD谱和孔隙率 看出，在氢气气氛下，850C保温30min可将NiO／YSZ还原成Ni／YSZ。 ‘。 付 付 付 G～∞ 付 仔 坩 图2 图1还原前NiO／YSZ和还原后Ni／YSZ的XRD谱NiO／YSZ样品还原过程曲线 表1是含有不同成孔剂的样品还原前后的孔隙率。从表1中可以看出，为了获得30～35％孔隙率 的Ni／YSZ阳极支撑体，成孔剂含量应在5-9％的范围内可满足上述要求。 2．2多孔NiO／YSZ样品的还原过程 增加，所以还原温度有所降低。从图2中可以看出，