中国稀土学报

2020, v.38;No.184(02) 176-184

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中温固体氧化物燃料电池高氧电催化活性BaCe_(0.5)Fe_(0.4)Co_(0.1)O_(3-δ)阴极材料的研制
Preparation of BaCe_(0.5)Fe_(0.4)Co_(0.1)O_(3-δ) Cathode with High Oxygen Electrocatalysis Activity for Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cells

操航;陈阳;朱琳;洪涛;程继贵;

摘要(Abstract):

以Ba(NO_3)_2, Ce(NO_3)_3·6H_2O, Fe(NO_3)_3·9H_2O, Co(NO_3)_2·6H_2O等为原料,通过EDTA-柠檬酸法合成出BaCe_(0.5)Fe_(0.4)Co_(0.1)O_(3-δ)(BCFC)阴极粉体,并制得烧结体,对BCFC粉体和烧结体的相组成,微观组织和氧还原过程等进行测试分析;以BCFC作阴极, Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(2-δ)(SDC)为电解质,NiO-SDC为阳极,组装对称电池和单电池,并进行电化学性能测试分析。实验结果表明:所合成的BCFC粉体原位产生BaCe_(0.15)Fe_(0.75)Co_(0.1)O_(3-δ)和BaCe_(0.85)Fe_(0.05)Co_(0.1)O_(3-δ)两相; BCFC在700℃时的表面氧交换系数(K_(chem))为3.8×10~(-4) cm·s~(-1)。对称电池在600℃的比表面电阻(ASR)为0.819Ω·cm~2,400 h长期性测试和10次热震循环试验后, ASR保持在1.6Ω·cm~2左右;单电池在700和650℃时的最大功率密度分别为290和204 mW·cm~(-2),对应的开路电压分别为0.80和0.82 V。初步研究结果表明BCFC应用于中温固体氧化物燃料电池具有良好的电化学性能和稳定性。

关键词(KeyWords): 固体氧化物燃料电池;钙钛矿;电化学性能;两相阴极;氧还原反应;稀土

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(51802065);; 中国博士后科学基金项目(2018M630702)资助

作者(Author): 操航;陈阳;朱琳;洪涛;程继贵;

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DOI:

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