IT-SOFC阴极Ln<,0.6>Sr<,0.4>Fe<,0.8>Co<,0.2>O<,3-δ>(Ln=Ce,Sm,Gd,Dy)

摘要

采用硝酸盐-甘氨酸法合成钙钛矿复合氧化物Ln<,0.6>Sr<,0.4>Fe<,0.8>Co<,0.2>O<,3-δ>(Ln=Ce,Sm,Gd,Dy)阴极材料.共压共烧制备阴极支撑体和氧化铈基电解质,丝网印刷技术制备阴极.单电池(PEN)的有效电极面积约0.6cm<'2>(直径9mm),致电解质层厚度80~180μm,阳极层厚度1mm左右,阴极层厚度约50μm.在500~800℃温度范围内,以H<,2>-3﹪H<,2>O为燃料,空气为氧化剂,使用自制测的燃料电池评价系统测量了不同阴极单电池的开路电压(OCV),V-I和P-I曲线、电极极化过电位等.结果显示,Ln=Dy的阴极材料在低于600℃时有较高的催化活性.Ln=Ce的材料在较高温度下则显出良好的阴极性能.研究还发现,在<600℃的条件下,阴极氧还原反应受氧离子扩散控制,温度升高,电极过程转受表面氧化学交换控制.