固體氧化物燃料電池La(NiFe)O3基陽極材料的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本論文針對鈣鈦礦結(jié)構(gòu)陽極材料LaNi0.6Fe0.4O3-δ(LNF)電池性能展開研究,制備了兩種基于氧化鈧穩(wěn)定的氧化鋯(SSZ)和Ce0.8Gd0.2O1.9(GDC)電解質(zhì)支撐的對稱結(jié)構(gòu)電池LNF/SSZ/LNF和LNF+GDC/GDC/LNF+GDC。分別考察了LNF作為兩用電極材料在還原氣氛中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和電化學(xué)性能。
　　對SSZ支撐的對稱結(jié)構(gòu)燃料電池LNF陽極材料進(jìn)行研究,LNF和SSZ的混合粉體在950 oC以上煅燒

2、會(huì)生成絕緣相La2Zr2O7。同時(shí)考察了LNF在H2氣氛中的穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)LNF在還原氣氛中不穩(wěn)定,會(huì)被還原成La2O3、FeNi3和未知相。隨著煅燒溫度的提高,歐姆阻抗和極化阻抗有升高的趨勢。以H2為燃料的LNF/SSZ/LNF對稱結(jié)構(gòu)電池在1100oC煅燒,750、800和850oC測試溫度下,其最大功率密度分別為45、82和145mWcm-2。將LNF陽極在H2中還原10 h后,750、800、830和850oC測試溫度下單電池最大

3、功率密度分別為36、64、87和105mWcm-2;以CH4為燃料氣時(shí),單電池的最大功率密度分別為88、57、29和12 mW cm-2。
　　對GDC支撐的對稱構(gòu)燃料電池LNF陽極材料進(jìn)行研究,隨著煅燒溫度的提高,LNF與GDC之間有元素的相互擴(kuò)散使得GDC特征峰向低角度移動(dòng)。煅燒溫度為1200oC時(shí),GDC和LNF的混合比例為3:7電極材料的電化學(xué)性能最好。探索了造孔劑的加入量對單電池的性能影響,發(fā)現(xiàn)加入5wt％的造孔劑的單電

4、池性能最好。H2為燃料時(shí),600、650、700和750oC的測試溫度下,最大功率密度分別為36、61、100和171mW cm-2;以CH4為燃料氣時(shí),600、650、700、750和800oC最大功率密度分別為22、35、55、82和98mWcm-2。
　　浸漬法制備的LNF電極,對稱電池在CH4氣氛下測試表明隨著溫度的升高阻抗減小。在750 oC測試較長時(shí)間后,阻抗先減小之后趨于穩(wěn)定,阻抗由最初的0.94降低到0.46Ωcm

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