中温固体氧化物燃料电池高氧电催化活性BaCe0.5Fe0.4Co0.1O3-δ阴极材料的研制
来源期刊：中国稀土学报2020年第2期
论文作者：操航 陈阳 朱琳 洪涛 程继贵
文章页码：176 - 184
关键词：固体氧化物燃料电池;钙钛矿;电化学性能;两相阴极;氧还原反应;稀土;
摘 要：以Ba（NO3）2, Ce（NO3）3·6H2O, Fe（NO3）3·9H2O, Co（NO3）2·6H2O等为原料,通过EDTA-柠檬酸法合成出BaCe0.5Fe0.4Co0.1O3-δ（BCFC）阴极粉体,并制得烧结体,对BCFC粉体和烧结体的相组成,微观组织和氧还原过程等进行测试分析;以BCFC作阴极, Sm0.2Ce0.8O2-δ（SDC）为电解质,NiO-SDC为阳极,组装对称电池和单电池,并进行电化学性能测试分析。实验结果表明:所合成的BCFC粉体原位产生BaCe0.15Fe0.75Co0.1O3-δ和BaCe0.85Fe0.05Co0.1O3-δ两相; BCFC在700℃时的表面氧交换系数(Kchem)为3.8×10-4 cm·s-1。对称电池在600℃的比表面电阻（ASR）为0.819Ω·cm2,400 h长期性测试和10次热震循环试验后, ASR保持在1.6Ω·cm2左右;单电池在700和650℃时的最大功率密度分别为290和204 mW·cm-2,对应的开路电压分别为0.80和0.82 V。初步研究结果表明BCFC应用于中温固体氧化物燃料电池具有良好的电化学性能和稳定性。
操航，陈阳，朱琳，洪涛，程继贵
合肥工业大学材料科学与工程学院先进功能材料与器件安徽省重点实验室
摘 要：以Ba（NO3）2, Ce（NO3）3·6H2O, Fe（NO3）3·9H2O, Co（NO3）2·6H2O等为原料,通过EDTA-柠檬酸法合成出BaCe0.5Fe0.4Co0.1O3-δ（BCFC）阴极粉体,并制得烧结体,对BCFC粉体和烧结体的相组成,微观组织和氧还原过程等进行测试分析;以BCFC作阴极, Sm0.2Ce0.8O2-δ（SDC）为电解质,NiO-SDC为阳极,组装对称电池和单电池,并进行电化学性能测试分析。实验结果表明:所合成的BCFC粉体原位产生BaCe0.15Fe0.75Co0.1O3-δ和BaCe0.85Fe0.05Co0.1O3-δ两相; BCFC在700℃时的表面氧交换系数(Kchem)为3.8×10-4 cm·s-1。对称电池在600℃的比表面电阻（ASR）为0.819Ω·cm2,400 h长期性测试和10次热震循环试验后, ASR保持在1.6Ω·cm2左右;单电池在700和650℃时的最大功率密度分别为290和204 mW·cm-2,对应的开路电压分别为0.80和0.82 V。初步研究结果表明BCFC应用于中温固体氧化物燃料电池具有良好的电化学性能和稳定性。
关键词：固体氧化物燃料电池;钙钛矿;电化学性能;两相阴极;氧还原反应;稀土;
