阳极支撑质子导体电解质固体氧化物燃料电池的制备及其性能研究

来源期刊：无机材料学报2020年第9期

论文作者：曹丹 周明扬 刘志军 颜晓敏 刘江

文章页码：1047 - 1052

关键词：质子导体;固体氧化物燃料电池;中低温固体电解质;活化能;

摘    要：本研究采用高温固相反应法合成了BaCe_0.7Zr_0.1Y_0.2O_3–δ（BCZY7）质子导体氧化物,对材料的物相结构和微观形貌进行表征和分析,并将BCZY7作为固体氧化物燃料电池（SOFC）的电解质,通过浸渍法和共烧结法成功制备了阳极支撑的NiO-BCZY7/BCZY7/La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3–δ（LSCF）-BCZY7钮扣式电池。以氢气（含3vol%H₂O）为燃料,空气为氧化剂,对电池的电化学性能进行测试。结果表明,在600、550、500℃时,电池的最高功率密度分别为203, 123, 92 mW·cm^–2,而传统（ZrO₂）_0.92（Y₂O₃）_0.08基SOFC在600℃时通常只有几十毫瓦的单位面积输出,质子导体电解质可以极大改善SOFC的中低温性能,缓解SOFC工作温度高的问题。