固体氧化物燃料电池Ni．SDC金属陶瓷阳极研究-粉末冶金网.PDF

维普资讯 第 30卷第 3期 金 属 材 料 研 究 Vo1．30，No．3 2004年 9月 RESEARCH ON METALLICNA【TERIALS Seo．2004 固体氧化物燃料电池 Ni．SDC金属陶瓷阳极研究 孙明涛 孙俊才 季世军 李 嵩 (大连海事大学材料工艺研究所 大连 116026) 摘 要 采用模压成型工艺制备了固体氧化物燃料电池Ni—SDC多孔金属陶瓷阳极，研究了烧结温度对阳极孔 隙度的影响，利用SEM对不同温度烧结阳极和不同Ni含量阳极的显微结构进行了分析。研究表明，Ni含量和 烧结温度对阳极的微观组织结构有明显的影响，1200℃烧结的阳极基底还原后具有较好的微观结构，孔隙度较 大且孔分布均匀，金属 Ni颗粒相连形成了网状骨架，SDC颗粒分布在金属Ni颗粒的表面。 关键词 固体氧化物燃料电池 Ni—SDC阳极 烧结温度 微观组织 Studyon theNi．SDC PorousCeramicAnode SunMing-tao SunJun-cai JiShi-jun LiSong (InsitituteofMaterialsandTechnology，DalianMaritimeUniversity，Da~an，116026) ABSTRACT TheporousNi—SDC cermet，whichhasbeenusedastheanodeforsolid—oxidefuel cells(SOFC)，wasfabricatedbydry—pressingprocess．Effectsofsinteringtemperatureonthe porosityareinvestigated．TheeffectsofsinteringtemperatureandnickelcontentinNi—SDConthe microstructureoftheanodearestuddied．ThemicrostructureofNi．SDC cemr etwasanalysedby scanningelectronmicroscopy(SEM)．ThemicrostructureandporedistributionofNi—SDCcemret whichwassinteredat1200℃ weregoodinwhichfineSDCgrainswereunifomr dispersedonthe surfaceofNigrainnetwork． KEY W ORDS SOFC，Ni—SDC cemr etanode，sinteringtemperature，microstructure SOFC操作温度的主要途径 。 0 引 言 操作温度的降低同样需要研制中低温下的高 固体氧化物燃料 电池(简称 SOFC)使用的传 性能电极。研究表明，采用搀杂 CeCh作为阳极 统电解质材料是 Y2O3稳定的ZrCh(YSZ)，通常 材料具有比YSZ更高的电导率，还原气氛是离子 在 1000℃左右 的高温下运行，由此带来如 电极 和电子混合导体，在 中低温下具有 比较好 的性 的烧结、电解质与电极之间的界面化学扩散，以及 能 1【-3]，而且 Ni—SDC阳极对碳氢燃料有更好 的 热膨胀系数不同的材料之间的匹配性等 问题，而 催化活性和稳定性 4【．6J。如果采用搀杂铈基材料 且高温运行使密封材料的选择和技术难度加大， 作为电解质，还可 以减少 SOFC在制造和使用过 使其制造成本过高，给真正的商业化带来一定困 程中阳极和电解