中温固体氧化物燃料电池阴极材料Pr_(2)Ni_((1-x))CuxO_(4)的制备与电极性能

摘要

过EDTA-柠檬酸联合络合法制备了Cu^(2+)掺杂的Pr_(2)NiO_(4)阴极材料,研究材料在固体氧化物燃料电池(Solid oxide fuel cells,SOFC)中的电化学性能。结果显示,Cu^(2+)的掺杂降低了材料在SOFC工作温度下的电导率。SEM结果显示,经过高温烧结,阴极层可以较好地附着在电解质的表面,并形成多孔结构。对称电池结果显示,基于Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)(SDC)电解质时Pr_(2)Ni_(0.8)Cu_(0.2)O_(4)的阴极极化电阻最小。600℃时,Pr_(2)Ni_(0.8)Cu_(0.2)O_(4)阴极材料在对称电池上的极化电阻为0.68Ω·cm^(2),在SDC电解质单电池上的电极电阻小于0.48Ω·cm^(2),单电池的最大功率密度达到422 m W·cm^(-2)。