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随着化石燃料的不可逆耗尽,能源危机与环境污染成为人类亟待解决的难题,固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)以其高效、洁净等特点而受到大量学者的研究。开发热膨胀系数(Thermal Expansion Coefficient,TEC)与电池组件匹配良好、电化学性能优异的SOFC阴极材料是促进其发展的重要途径。其中尖晶石与钙钛矿结构材料分别具备与SOFC电池组件相匹配的TEC和优异的电化学性能,因此本论文对MnxCo3-xO4(x=1,1.25,1.5),MnCo2-xCuxO4(x=0.2,0.5,1),Mn1-x-x CuxCo2O4(x=0,0.2,0.5)三个尖系列样品采用甘氨酸-硝酸盐法(Glycine Nitrate Process,GNP)制备,对ABO3-δ(A=Sm、Ba,B=Fe、Co)系列样品采用固相反应法制备,并对其物相结构、TEC、电导率、电化学性能进行测试,探究其作为中温固体氧化物燃料电池(Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cell,IT-SOFC)阴极材料的可行性。MnxCo3-xO4(x=1,1.25,1.5)系列样品均形成了尖晶石结构,随着Co含量的增多,尖晶石结构由四方相向立方相转变,TEC增大,界面极化阻抗值降低,单电池输出性能良好。MnCo2-x-x CuxO4(x=0.2,0.5,1)与Mn1-x-x CuxCo2O4(x=0,0.2,0.5)系列样品均形成了立方尖晶石结构,Cu的适量掺杂使样品的TEC和电导率均升高,电化学催化性能变好,800°C时,MnCo1.5Cu0.5O4与Mn0.5Cu0.5Co2O4的单电池输出功率密度最大值分别达到391,477mW cm-2。ABO3-δ(A=Sm、Ba,B=Fe、Co)系列样品均形成了纯净的钙钛矿结构,与La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ(LSGM)电解质化学相容,Co的掺杂使平均TEC变大,电导率上升,催化活性增强。SBFC0.4样品800°C时的极化阻抗值仅为0.024Ωcm2,单电池输出功率密度达到466 mW cm-2。研究结果显示,制备的四个系列样品均可用作IT-SOFC阴极材料使用,但尖晶石结构系列阴极材料的阻抗较高,可通过掺杂离子相,制备复合阴极进行改善。