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Sm0.5-xBaxSr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ-30 GDC复合阴极电化学性能研究
第38卷 第2期 山 东 冶 金 V0l-38NO.2
2016年4月 Shandong Metallurgy April2016
试验研究;
Sm0 BaxSroCoo
. 5-x . 5 . 8Fe0_203—6—3O%GDC复合阴极电
化学性能研究
薛 飞,秦 川
(济钢集团国际工程技术有限公司,山东 济南250101)
摘 要:采用溶胶凝胶一低温燃烧法制备Sm0一.-BaxSroCo。Fe。:O (0~0.20)系列粉体,并掺人30%GDC(ce0GdO ,)
制成复合阴极SBSCF一30GDC。利用XRD衍射仪和扫描电镜对材料的结构和微观形貌进行分析,用电化学工作站测量
其对称阴极的交流阻抗谱。结果表明,制备的srn0一,-BaxSrosCo~Fen 样品,当x=0时为斜方六面体,当x0为单一的
立方钙钛矿结构。随着Ba含量的增加 ,衍射峰的角度向低角度方向偏移。随着温度的升高,各个成分的电极极化电阻
减小。
关键词:固体氧化燃料电池;复合阴极;SBSCF一30GDC;钙钛矿;极化电阻
中图分类号:TM911.4;TM910.4 文献标识码:A 文章编号:1004—4620(2016)02—0039—03
不同的复合阴极粉体:
1 前 言
Smo5Sro5Co08Fe02O3一趴Sm045BaoQ5Sro5Coo8Fe02O3一趴
固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种新型的 Sm04Baol5Sro5Coo8Fe02O3—6、Sm035Baol5Sro5Coo8Fe02O3—6、
发电方式,在解决能源危机和环境污染方面表现出 SmBao2Sro5Coo。Fe。O3 将阴极粉体烧到950oC并
了巨大的潜力。阴极材料作为固体氧化物燃料 电 保温10h。
池的核心,掺杂的钙钛矿型复合阴极在导电性、催 分别向4组Ba含量不同的阴极粉体加入30%
化性及稳定性方面的优异性能,是极具应用前景的 的GDC,在研钵中用酒精研磨4.5h,同时加入3%的
阴极材料。Smo.5-xhBaxSroCoFeo:OⅢ是一种具有较 淀粉,最后加入松油醇将粉体制成具有一定黏度的
高氧离子扩散速率而电子电导率低的阴极材料…, 料浆,采用丝网印刷的方法印刷复合阴极薄膜。
而Smo,SroCo是一种具有较高电子电导率的阴极 2.2 电解质的制备
材料,用离子半径相近的非稀土元素Ba替代La,通 以Gd:O,、Ce:(co,),·8HO为初始原料,按照化
过A位掺杂Ba“,位掺杂一定的Fe“,同时掺人30% 学计量配比采用溶胶凝胶一低温 自蔓延法制备GDC
具有离子电导的电解质材料GDC,制备成复合阴 粉体。
极,以期获得具有较好综合性能的阴极材料。 向GDC粉体中加入5%PVA溶液 (PVA加入量
约为电解质粉体质量的l%)作为粘结剂造粒,压制
2 实验部分
成直径为qbl5mm、片厚约为1mm的圆片,在550oC
本实验的主要 内容是对阴极粉体 、电解质粉 下排胶保温5h,最后在1450oC烧成致密透明的电
体、及复合阴极进行x一射线衍射测试,分析所形成 解质片。
的钙钛矿结构类型。并通过扫描电镜观察涂有单
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