质子导体固体氧化物燃料电池的PrBa_0.5Sr_0.5Cu₂O_6-δ复合阴极材料

来源期刊：材料导报2019年第10期

论文作者：陈雷行 苏金瑞 何豪 张宗镇 蔡彬

文章页码：1615 - 1618

关键词：固体氧化物燃料电池;复合阴极;质子导体电解质;PrBa_0.5Sr_0.5Cu₂O_6-δ;

摘    要：采用柠檬酸盐燃烧法制备了无钴双钙钛矿氧化物PrBa_0.5Sr_0.5Cu₂O_6-δ（PBSC）粉体,探究其作为质子导体固体氧化物燃料电池（H-SOFCs）阴极材料的可行性。研究了它与质子导体电解质BaZr_0.1Ce_0.7Y_0.2O_3-δ（BZCY）之间的化学相容性,分析了单相阴极PBSC、复合阴极PBSC-BZCY与电解质之间的热匹配性,并测试了单电池的电化学性能。结果发现,以PBSC为阴极、NiO-BZCY为阳极、BZCY为电解质的单电池在750℃时的最大功率密度为230 mW·cm^-2,表明PBSC可作为H-SOFCs的阴极材料。而以PBSC-BZCY为阴极的单电池在750℃时的最大功率密度高达669 mW·cm^-2。复合阴极电池性能的大幅提高主要与阴极反应从单相阴极/电解质界面扩展到复合阴极电池的整个阴极区域,大幅降低电池电阻有关。PBSC-BZCY复合阴极在H-SOFCs中的应用具有较好的前景。