表面修饰对镧锶钴铁阴极材料电化学性能的影响

作者：蔡长焜1 2 谢满意1 2 刘媛媛1 2 薛 柯1 2 李舒婷1 2 安胜利1 2

单位：1. 内蒙古科技大学材料与冶金学院 内蒙古 包头014010

关键词：：固体氧化物燃料电池 阴极 钙钛矿 表面修饰

分类号：TM911.4

出版年,卷(期):页码：2021,49(1):49-55

DOI：

摘要：

通过柠檬酸-EDTA络合法制备固体氧化物燃料电池阴极材料La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF)粉体。以Sm0.2Ce0.8O1.9(SDC)为电解质，制备了LSCF/SDC/LSCF对称电极。采用浸渍法在LSCF/SDC/LSCF两侧浸渍La(NO3)3、Ni(NO3)2、Fe(NO3)3混合溶液，850 ℃烧结后得到表面修饰后的阴极材料。研究了浸渍烧结后表面修饰阴极材料的物相结构特征、电化学交流阻抗、电化学催化活性及单电池输出性能。结果表明：通过浸渍法在LSCF阴极表面形成了与LSCF结构相似的La0.62Sr0.38Ni0.03Co0.19Fe0.78O3-δ(LSNCF)固溶体，在表面产生的纳米颗粒提升了阴极材料对O2的吸附解离能力，并表现出较低的极化阻抗，在800 ℃时LSNCF阴极材料的极化面电阻为0.083 Ω·cm2，在800 ℃连续工作7 200 min后，LSNCF阴极材料对称电池极化阻抗为0.117 Ω·cm2。以Ni-SDC为阳极，SDC为电解质，LSNCF为阴极组装阳极支撑单电池，在750 ℃时最大功率密度为693 mW/cm2。

基金项目：

国家自然科学基金(51974167)。

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