鋰化Ni基陰極材料的制備與表征.pdf

1、固體氧化物燃料電池（SOFCs）是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的高效能量轉(zhuǎn)換裝置，但傳統(tǒng)的高溫SOFCs由于對電極材料和技術(shù)要求比較苛刻而使其難以商業(yè)化，所以，SOFCs中溫化成為目前研究的一個主要趨勢，其中，發(fā)展具有高電化學(xué)催化活性和穩(wěn)定性的中溫陰極材料是一個至關(guān)重要的問題。
　　本文先采用EDTA-檸檬酸聯(lián)合絡(luò)合法合成Ni基混合過渡金屬氧化物Ni0.79Co0.2Zn0.01O（NCZ），并在此基礎(chǔ)上用高溫固相反應(yīng)法制備出鋰化N

2、CZ陰極Li0.2Ni0.79Co0.2Zn0.01O2（LNCZ），通過常溫XRD技術(shù)對材料的物相組成進行表征，結(jié)果表明，粉體NCZ和LNCZ均為單一的純相，且兩者結(jié)構(gòu)相同。然后，對電池Ni-Ce0.8Sm0.2O1.9∣SDC∣SDC-NCZ和Ni-Ce0.8Sm0.2O1.9∣SDC∣SDC-LNCZ的輸出特性和極化電阻進行I-V、I-P性能測試和電化學(xué)阻抗譜考察，結(jié)果顯示，在相同的測試環(huán)境下，LNCZ具有較高的電化學(xué)性能和較小的

3、極化電阻，從700℃到550℃，它的最大輸出功率密度和極化電阻分別是1459mW/cm2、1146mW/cm2、764mW/cm2、440mW/cm2和0.004Ωcm2、0.024Ωcm2、0.109Ωcm2、0.357Ωcm2，明顯優(yōu)于NCZ的最大輸出功率密度898mW/cm2、584mW/cm2、326mW/cm2、150mW/cm2和極化電阻0.049Ωcm2、0.124Ωcm2、0.292Ωcm2、0.811Ωcm2。由此可以

4、說明，鋰化NCZ陰極LNCZ擁有非常好的電化學(xué)活性，是一種理想的中溫陰極材料。
　　隨后用相同的方法制備了Ni基復(fù)合氧化物Ni1/3Co1/3Mn1/3Oδ（NCM）和鋰化NCM陰極LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2（LNCM），通過常溫XRD技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)，LNCM呈典型的層狀結(jié)構(gòu)。進一步對單電池Ni-Ce0.8Sm0.2O1.9∣SDC∣SDC-NCM和Ni-Ce0.8Sm0.2O1.9∣SDC∣SDC-LNCM的電化學(xué)性能