中温固体氧化物燃料电池Nd2NiO4+δ-Ce0.8Gd0.2O2–δ复合阴极性能研究
来源期刊：无机材料学报2017年第5期
论文作者：李斯琳 屠恒勇 于立军
文章页码：469 - 475
关键词：中温固体氧化物燃料电池;复合阴极;Nd2NiO4+δ;电化学性能;
摘 要：研究了Nd2NiO4+δ（NNO）-Ce0.8Gd0.2O2–δ（CGO）复合化合物在中温固体氧化物燃料电池的性能,包括NNO-CGO复合阴极的烧结温度以及复合比例。采用流延法、丝网印刷法和高温烧结法相结合制备了尺寸为50 mm×50 mm的平板式NiO-YSZ阳极支撑SOFC。单电池是由Ni O-YSZ阳极支撑层、Ni O-YSZ阳极功能层、YSZ电解质层,CGO阻挡层,NNO-CGO复合阴极层以及La0.6Sr0.4CoO3–δ（LSC）集流层共同组成。研究结果表明,当70NNO-30CGO复合阴极烧结温度为1000℃,单电池在800℃展现出最大功率密度385 mW/cm2（0.7 V）,欧姆阻抗、极化阻抗和面积比电阻分别为0.31、0.266和0.576?·cm2。电化学阻抗分析结果表明,电荷转移阻抗是电池极化阻抗的主要来源。测试后电池截面的SEM观察结果显示电池各层之间均展现出良好的烧结结合。同时,与前期研究结果比较可以发现,具有相同复合阴极层的电池增加CGO阻挡层后功率密度下降,欧姆阻抗增加,但极化阻抗却降低。
李斯琳1,2，屠恒勇2，于立军1
1. 上海交通大学机械与动力工程学院热能工程研究所2. 上海交通大学机械与动力工程学院燃料电池研究所
摘 要：研究了Nd2NiO4+δ（NNO）-Ce0.8Gd0.2O2–δ（CGO）复合化合物在中温固体氧化物燃料电池的性能,包括NNO-CGO复合阴极的烧结温度以及复合比例。采用流延法、丝网印刷法和高温烧结法相结合制备了尺寸为50 mm×50 mm的平板式NiO-YSZ阳极支撑SOFC。单电池是由Ni O-YSZ阳极支撑层、Ni O-YSZ阳极功能层、YSZ电解质层,CGO阻挡层,NNO-CGO复合阴极层以及La0.6Sr0.4CoO3–δ（LSC）集流层共同组成。研究结果表明,当70NNO-30CGO复合阴极烧结温度为1000℃,单电池在800℃展现出最大功率密度385 mW/cm2（0.7 V）,欧姆阻抗、极化阻抗和面积比电阻分别为0.31、0.266和0.576?·cm2。电化学阻抗分析结果表明,电荷转移阻抗是电池极化阻抗的主要来源。测试后电池截面的SEM观察结果显示电池各层之间均展现出良好的烧结结合。同时,与前期研究结果比较可以发现,具有相同复合阴极层的电池增加CGO阻挡层后功率密度下降,欧姆阻抗增加,但极化阻抗却降低。
关键词：中温固体氧化物燃料电池;复合阴极;Nd2NiO4+δ;电化学性能;
