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随着能源和环境负担的日益加重,未来能源开发和利用的主要方向将指向高效、洁净的能源,而固体氧化物燃料电池由于其高效率、无污染、全固态等优点逐渐成为研究者关注的热点。降低使用温度是目前燃料电池的发展方向,在中低温度下,阴极性能对电池性能具有至关重要的影响。因此,本文采用Ba2+掺杂改性Sm0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ阴极材料,研究阴极材料制备技术及掺杂Ba含量对其性能的影响。采用溶胶凝胶法制备了钙钛矿型氧化物Sm0.5-xBaxSr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ(SBSCF,x=0.00-0.20)阴极粉体,溶胶凝胶-低温燃烧法制备了固体电解质Sm0.2Ce0.8O3-δ(SDC)粉体。分别利用X-射线衍射、热膨胀法、直流四端子法测定了材料的相组成、热膨胀系数和电导率。结果表明,阴极粉体在950℃热处理5h后形成钙钛矿型结构;在室温至900℃范围内,不同组分阴极材料的平均热膨胀系数TEC为16.79-18.80×10-6K-1;复合不同含量的SDC后,样品的热膨胀系数得到了明显的降低,由纯阴极的17.86×10-6K-1,降低到13.38×10-6K-1(掺杂30%SDC)和11.10×10-6K-1(掺杂50%SDC),Sm0.5-xBaxSr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ样品的电导率在<350℃时,变化趋势平缓,呈现小极化子导电机理,在>350℃时,电导率随着温度的升高而逐渐降低,表现为明显的金属导电行为。采用丝网印刷技术制备了SBSCF-50%SDC-30%SDC梯度复合阴极,利用交流阻抗法测试阴极的极化电阻,利用SEM观察了对称电池的显微结构。结果表明,Ba2+掺杂量对SBSCF-50%SDC-30%SDC梯度复合阴极的极化电阻有重要影响。随着Ba2+掺杂量增加,极化电阻逐渐减小,在x=0.15时,出现增大现象,当温度为750℃,Ba2+含量为x=0.20时,极化电阻最小,为0.0297·cm2。