SOFC阴极材料LaSrCoO4±δ的热稳定性及电化学性能研究

• 作者: 夏书标 成飞翔 李付绍 闫宇星
• 来源期刊: 昆明理工大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 固体氧化物燃料电池 阴极材料 电化学性能 材料表征
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程
• 页码范围: 14-21
• 页数: 8页
• 分类号: TB34|TQ152
• 语种: 中文
• DOI: 10.16112/j.cnki.53-1223/n.2018.05.003

摘要

作为中温固体氧化物燃料电池的阴极材料,Ruddlesden-Popper结构化合物LaSrCoO4±δ具有钴含量低、理论热膨胀系数小等优势.本文通过溶胶-凝胶过程制备得到该化合物,并对材料结构的热稳定性、热膨胀系数、电导率、电催化活性等进行了系统的研究.结果表明,化合物的晶型稳定,在900℃以下,晶格常数随温度的升高呈线性增加.相对于ABO3型钙钛矿化合物La0.5Sr0.5CoO3-δ,化合物的热膨胀系数更低,与陶瓷电解质的热膨胀性能更加匹配.材料的高温导电性能良好,但导电行为复杂,存在着多种热激活传输机制.电池中,LaSrCoO4±δ阴极的界面阻抗小,在800℃下为0.12 Ω·cm2,表现出良好的氧还原催化性能.电池在运行过程中,氧化物阴极的电化学性能有明显的衰退,但经过阴极极化后可重新活化.在800 ℃下,以Ni-Ce0.8Sm0.2O1.9作阳极,电解质支撑型单电池的输出功率可达560 mW/cm2.