电解质表面微结构对固体氧化物燃料电池的阴极极化电阻的影响

宋书祥，王云龙，夏长荣

中国科学技术大学 材料科学与工程系&苏州纳米科技协同创新中心,中国科学院能量转化重点实验室

摘 要：在固体氧化物燃料电池（SOFC）中,电解质对阴极界面极化电阻（Rc）有着显著影响。通过测量以Sm0.2Ce0.8O2-δ（SDC）为电解质、（La0.85Sr0.15）0.9Mn O3-δ（LSM）和La0.6Sr0.4Fe0.8Co0.2O3-δ（LSCF）为阴极的对称电池的交流阻抗谱,研究SDC电解质表面微结构（晶粒大小和晶界长度）对Rc的影响。通过改变烧结温度和时间,制备出具有不同晶粒尺寸和晶界密度的电解质。通过SEM得到微结构参数,建立Rc与这些参数的联系。结果发现,随着晶粒尺寸的减小、晶界密度的增加,Rc明显降低。此外,对于LSM电极,晶界密度的增加,促进了阴极反应的氧离子传导。

关键词：阴极;极化阻抗;晶界密度;电解质微结构;固体氧化物燃料电池;