还原过程固体氧化物燃料电池材料性能的变化

来源期刊：稀有金属材料与工程2011年第S2期

论文作者：王峰会 鲁婷婷 王霞

文章页码：261 - 264

关键词：固体氧化物燃料电池(SOFC);压痕;还原;

摘    要：固体氧化物燃料电池在使用中存在还原过程,阳极材料还原相变导致电池材料性能和电池结构发生变形,因而需要对还原前后材料的一些性能进行研究。本实验通过对固体氧化物燃料电池半电池结构在还原前后进行测试,结果表明:还原使得半电池材料性能发生变化,电解质层残余应力减小,阳极材料变软;阳极材料还原后硬度值降低,这是和还原过程中NiO向Ni转化有关。本实验还观察到两个新的现象,阳极材料截面的硬度低于正面的硬度,扫描电镜照片显示阳极材料正面有一层硬层存在;电解质膜的硬度在还原前后也发生了变化,这种变化受两种因素影响,一种是阳极层还原后变软,由于电解质层较薄,软性的阳极层会影响到测试结果,同时在测试载荷较大时电解质层会产生裂纹,但在还原前的电解质层测试时是不产生裂纹的;另一种是电解质层中的残余应力变小,残余应力的变化影响硬度等性能的测试结果。