无Co双钙钛矿结构中温固体氧化物燃料电池阴极材料SmBaFeNiO5+δ及其性能优化

作者：付大伟1 金芳军2 贺天民1

单位：1. 吉林大学新型电池物理与技术教育部重点实验室 吉林大学物理学院 长春 130012

关键词：固体氧化物燃料电池 双钙钛矿 无钴阴极 热膨胀系数

分类号：TM911.46

出版年,卷(期):页码：2021,49(1):34-41

DOI：

摘要：

用溶胶–凝胶法合成了无Co的双钙钛矿SmBaFeNiO5+δ (SBFN)阴极材料，并引入Sm0.2Ce0.8O1.9 (SDC)电解质材料制备复合阴极，降低热膨胀系数和优化性能。研究表明：SBFN在30~900 ℃的平均热膨胀系数为14.1×10?6 K?1， SBFN–SDC15 (质量比为85:15)复合阴极的平均热膨胀系数降为12.0×10?6 K?1。SBFN在425 ℃时电导率具有最大值，为48 S/cm。700 ℃时SBFN|SDC|SBFN对称电池的界面极化阻抗(Rp)为0.386 Ω·cm2。在SBFN中引入SDC可以改善其电化学性能，SBFN–SDC10 (质量比为90:10)复合阴极具有最低的Rp，为0.224 Ω·cm2。800 ℃时，以SBFN和SBFN–SDC10为阴极的单电池，最大功率密度分别为367.6 mW/cm2和507.8 mW/cm2。

基金项目：

吉林省自然科学基金(20180101073JC)。

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