中温固体氧化物燃料电池阳极的研究
来源期刊：无机材料学报2006年第2期
论文作者：孟秀霞 李正民 杨乃涛 谭小耀
关键词：SOFC; 阳极; Ni-CGO;
摘 要：以NiO和Ce0.8Gd0.2O1.9(CGO)为原料,通过静压成型,在1450℃高温焙烧,并于700℃用80%He气稀释的H2还原后,制成了Ni-CGO中温固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极,测定了阳极的孔特性,用SEM观察了阳极的微观形貌,通过XRD衍射图谱表征了阳极材料还原前后的晶相变化,用EDS分析了阳极的元素组成与分布,测试了阳极的电导率和燃料电池性能.研究结果表明,所制备的Ni-CGO阳极孔径主要在1～2μm,孔隙率随NiO含量的增加而增大,最大可达到30%.通过SEM观察可知金属相与CGO陶瓷相融合良好,阳极与电解质结合紧密,用20%的H2气体700℃可将NiO彻底还原成金属Ni,但是CGO晶相没有变化,还原后的阳极电导率随NiO量减少而降低,NiO质量比为40%时是电导率的阈值;用Ni-CGO为阳极,CGO为电解质,LSCF为阴极制备的中温SOFC功率密度650℃可达0.14W/cm2.
孟秀霞1，李正民2，杨乃涛3，谭小耀1
(1.山东理工大学化工学院,淄博,255049;
2.山东理工大学分析测试中心,淄博,255049;
3.上海交通大学化学化工学院,上海,200240)
摘要:以NiO和Ce0.8Gd0.2O1.9(CGO)为原料,通过静压成型,在1450℃高温焙烧,并于700℃用80%He气稀释的H2还原后,制成了Ni-CGO中温固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极,测定了阳极的孔特性,用SEM观察了阳极的微观形貌,通过XRD衍射图谱表征了阳极材料还原前后的晶相变化,用EDS分析了阳极的元素组成与分布,测试了阳极的电导率和燃料电池性能.研究结果表明,所制备的Ni-CGO阳极孔径主要在1～2μm,孔隙率随NiO含量的增加而增大,最大可达到30%.通过SEM观察可知金属相与CGO陶瓷相融合良好,阳极与电解质结合紧密,用20%的H2气体700℃可将NiO彻底还原成金属Ni,但是CGO晶相没有变化,还原后的阳极电导率随NiO量减少而降低,NiO质量比为40%时是电导率的阈值;用Ni-CGO为阳极,CGO为电解质,LSCF为阴极制备的中温SOFC功率密度650℃可达0.14W/cm2.
关键词:SOFC; 阳极; Ni-CGO;
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