【摘 要】
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固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种全固态燃料电池,具有无泄露、寿命长等优点,是最理想的燃料电池之一。阴极材料是SOFC的重要组件。若降低SOFC的运行温度,将引起阴极的极化过
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固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种全固态燃料电池,具有无泄露、寿命长等优点,是最理想的燃料电池之一。阴极材料是SOFC的重要组件。若降低SOFC的运行温度,将引起阴极的极化过电位增加、界面电阻增大。因此,研制与电解质材料匹配良好的新型阴极材料是发展中温SOFC的前提和基础。
本文采用固相反应法合成了(Pr1-xNdx)0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ(x=0.2,0.4,0.6,0.8)和Ln0.7Sr0.3Co0.9Cu0.1O3-δ(Ln=Pr,Nd)钙钛矿氧化物样品,通过XRD和XPS研究样品的物相结构与化学状态,用电导驰豫法研究样品的氧化学扩散系数。
实验结果表明:(Pr1-xNdx)0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ体系样品的氧化学扩散系数Dchem随温度的升高、Nd含量的增加而上升,电导率随氧分压的增大而增大;样品(Pr0.2Nd0.8)0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ氧扩散系数最大,在800℃时达到6.75×10-5cm2.s-1;样品(Pr0.2Nd0.8)0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ在600℃下氧分压为1.0×105Pa时电导率达到最大值为1318.138S/cm。Ln0.7Sr0.3Co0.9Cu0.1O3-δ系样品的氧化学扩散系数Dchem随温度的升高而上升;样品Pr0.7Sr0.3Co0.9Cu0.1O3-δ氧扩散系数在800℃时达到3.97×10-5cm2·s-1。
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