物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA
2012年
9期
2065-2070
,共6页
李强%赵辉%江瑞%郭力帆
李彊%趙輝%江瑞%郭力帆
리강%조휘%강서%곽력범
中温固体氧化物燃料电池%La1.6Sr0.4Ni1-xCuxO4阴极材料%甘氨酸-硝酸盐法%电化学性能%氧还原反应
中溫固體氧化物燃料電池%La1.6Sr0.4Ni1-xCuxO4陰極材料%甘氨痠-硝痠鹽法%電化學性能%氧還原反應
중온고체양화물연료전지%La1.6Sr0.4Ni1-xCuxO4음겁재료%감안산-초산염법%전화학성능%양환원반응
采用甘氨酸-硝酸盐法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料La1.6Sr0.4Ni1-xCuxO4(x=0.2,0.4,0.6,0.8),利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其结构和微观形貌进行了表征.结果表明,该阴极材料与固体电解质Ce0.9Gd0.1O1.95(CGO)在1000℃烧结时不发生化学反应,且烧结4h后,二者之间可形成良好的接触界面.利用电化学交流阻抗谱技术对阴极材料的电化学性能进行研究,结果显示,当Cu离子掺杂量(x)为0.6时,La1.6Sr0.4Ni0.4Cu0.6O4阴极具有最小的极化电阻,在空气中当测试温度为750°C时,极化电阻为0.35 Ω·cm2.在不同氧分压条件下电化学阻抗谱分析结果表明,电极上的两个氧还原反应主要包含氧离子从三相界面向电解质CGO转移的过程和电荷的迁移过程,其中电荷的迁移过程为电极反应的速率控制步骤.La1.6Sr0.4Ni0.4Cu0.6O4电极在空气中700℃和阴极电流密度为45 mA.cm-2时,阴极过电位为45 mV.本研究的初步结果表明La1.6Sr0.4Ni1-xCuxO4材料是一种电化学性能较为优良的新型中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)阴极材料.
採用甘氨痠-硝痠鹽法閤成瞭中溫固體氧化物燃料電池陰極材料La1.6Sr0.4Ni1-xCuxO4(x=0.2,0.4,0.6,0.8),利用X射線衍射(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)對其結構和微觀形貌進行瞭錶徵.結果錶明,該陰極材料與固體電解質Ce0.9Gd0.1O1.95(CGO)在1000℃燒結時不髮生化學反應,且燒結4h後,二者之間可形成良好的接觸界麵.利用電化學交流阻抗譜技術對陰極材料的電化學性能進行研究,結果顯示,噹Cu離子摻雜量(x)為0.6時,La1.6Sr0.4Ni0.4Cu0.6O4陰極具有最小的極化電阻,在空氣中噹測試溫度為750°C時,極化電阻為0.35 Ω·cm2.在不同氧分壓條件下電化學阻抗譜分析結果錶明,電極上的兩箇氧還原反應主要包含氧離子從三相界麵嚮電解質CGO轉移的過程和電荷的遷移過程,其中電荷的遷移過程為電極反應的速率控製步驟.La1.6Sr0.4Ni0.4Cu0.6O4電極在空氣中700℃和陰極電流密度為45 mA.cm-2時,陰極過電位為45 mV.本研究的初步結果錶明La1.6Sr0.4Ni1-xCuxO4材料是一種電化學性能較為優良的新型中溫固體氧化物燃料電池(IT-SOFC)陰極材料.
채용감안산-초산염법합성료중온고체양화물연료전지음겁재료La1.6Sr0.4Ni1-xCuxO4(x=0.2,0.4,0.6,0.8),이용X사선연사(XRD)화소묘전자현미경(SEM)대기결구화미관형모진행료표정.결과표명,해음겁재료여고체전해질Ce0.9Gd0.1O1.95(CGO)재1000℃소결시불발생화학반응,차소결4h후,이자지간가형성량호적접촉계면.이용전화학교류조항보기술대음겁재료적전화학성능진행연구,결과현시,당Cu리자참잡량(x)위0.6시,La1.6Sr0.4Ni0.4Cu0.6O4음겁구유최소적겁화전조,재공기중당측시온도위750°C시,겁화전조위0.35 Ω·cm2.재불동양분압조건하전화학조항보분석결과표명,전겁상적량개양환원반응주요포함양리자종삼상계면향전해질CGO전이적과정화전하적천이과정,기중전하적천이과정위전겁반응적속솔공제보취.La1.6Sr0.4Ni0.4Cu0.6O4전겁재공기중700℃화음겁전류밀도위45 mA.cm-2시,음겁과전위위45 mV.본연구적초보결과표명La1.6Sr0.4Ni1-xCuxO4재료시일충전화학성능교위우량적신형중온고체양화물연료전지(IT-SOFC)음겁재료.
