SOFC阴极材料LaSrCoO4±δ的热稳定性及电化学性能研究
来源期刊：昆明理工大学学报(自然科学版)2018年第5期
论文作者：李付绍 夏书标 闫宇星 成飞翔
文章页码：14 - 21
关键词：固体氧化物燃料电池;阴极材料;电化学性能;材料表征;
摘 要：作为中温固体氧化物燃料电池的阴极材料,Ruddlesden-Popper结构化合物LaSrCoO4±δ具有钴含量低、理论热膨胀系数小等优势.本文通过溶胶-凝胶过程制备得到该化合物,并对材料结构的热稳定性、热膨胀系数、电导率、电催化活性等进行了系统的研究.结果表明,化合物的晶型稳定,在900℃以下,晶格常数随温度的升高呈线性增加.相对于ABO3型钙钛矿化合物La0.5Sr0.5CoO3-δ,化合物的热膨胀系数更低,与陶瓷电解质的热膨胀性能更加匹配.材料的高温导电性能良好,但导电行为复杂,存在着多种热激活传输机制.电池中,LaSrCoO4±δ阴极的界面阻抗小,在800℃下为0.12Ω·cm2,表现出良好的氧还原催化性能.电池在运行过程中,氧化物阴极的电化学性能有明显的衰退,但经过阴极极化后可重新活化.在800℃下,以Ni-Ce0.8Sm0.2O1.9作阳极,电解质支撑型单电池的输出功率可达560 m W/cm2.
李付绍，夏书标，闫宇星，成飞翔
曲靖师范学院化学功能材料研究中心
摘 要：作为中温固体氧化物燃料电池的阴极材料,Ruddlesden-Popper结构化合物LaSrCoO4±δ具有钴含量低、理论热膨胀系数小等优势.本文通过溶胶-凝胶过程制备得到该化合物,并对材料结构的热稳定性、热膨胀系数、电导率、电催化活性等进行了系统的研究.结果表明,化合物的晶型稳定,在900℃以下,晶格常数随温度的升高呈线性增加.相对于ABO3型钙钛矿化合物La0.5Sr0.5CoO3-δ,化合物的热膨胀系数更低,与陶瓷电解质的热膨胀性能更加匹配.材料的高温导电性能良好,但导电行为复杂,存在着多种热激活传输机制.电池中,LaSrCoO4±δ阴极的界面阻抗小,在800℃下为0.12Ω·cm2,表现出良好的氧还原催化性能.电池在运行过程中,氧化物阴极的电化学性能有明显的衰退,但经过阴极极化后可重新活化.在800℃下,以Ni-Ce0.8Sm0.2O1.9作阳极,电解质支撑型单电池的输出功率可达560 m W/cm2.
关键词：固体氧化物燃料电池;阴极材料;电化学性能;材料表征;
