原位双金属纳米颗粒YST复合阳极的构筑及其直接碳催化性能研究

摘要

研究了原位Cu析出和CuCo双金属析出的钇掺杂钛酸锶(YST)材料在作为直接碳燃料电池(DC-SOFCs)阳极时的结构及性能.首先采用燃烧法制备系列Co掺杂的Y0.08Sr0.92Ti0.9-xCu0.1CoxO3-δ(x=0,0.1,0.2,0.3)阳极材料.通过XRD、SEM、TEM等表征材料微观结构,结果表明Co掺杂量达到0.2时,氢气还原后的阳极材料析出均匀分布的CuCo双金属纳米颗粒.电导率测试表明CuCo双金属纳米颗粒有效提高了材料的电导率.CO氛围下的阻抗测试表明,析出CuCo双金属纳米颗粒的Co0.2阳极材料具有最小的极化阻抗,催化活性优于其他阳极材料,以其作为阳极的电池在800℃和碳为燃料时,最大功率密度可达591 mW·cm-2,且具有良好的稳定性,是一种优异的DC-SOFC阳极材料.