| 题名 | La0.6Sr0.4CoO3阴极中温固体氧化物燃料电池的制备与性能研究 |
| 作者 | 陶有堃 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-06-06 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 宁波 |
| 导师 | 崔平 ; 王蔚国 |
| 关键词 | 中温固体氧化物燃料电池 纳米粉体合成 LSC阴极 GDC阻挡层 电化学性能 |
| 学位专业 | 其它专业 |
| 中文摘要 | 离子、电子混合导体La0.6Sr0.4CoO3 (LSC)在中低温范围具有高电导率、高催化性能，是一种很有前途的固体氧化物燃料电池阴极材料。本论文采用柠檬酸、EDTA络合方法，在溶液不同pH值条件下，通过添加表面活性剂优化粉体微结构，合成了团聚较低、粒度均匀的LSC阴极纳米粉体，在900℃煅烧后得到钙钛矿相结构，结晶和成相良好。1250℃烧结样品的电导率在600℃达2204 S/cm。 Ce0.9Gd0.1O1.95 (GDC)是目前最受关注的中低温电解质材料。本文以柠檬酸为络合剂并引入表面活性剂PVP合成GDC纳米粉体，适量PVP的添加有效解决了GDC粉体的团聚问题。粉体颗粒大小均匀，粒径15 nm左右，分散良好基本无团聚。粉体烧结性能良好，在1450℃样品致密度达98.2%，电导率在600℃达0.017 S/cm。采用两步烧结法可以在相对低的烧结温度下得到电性能较好的GDC阻挡层。 对LSC/GDC复合阴极构成及电性能进行的研究表明，含GDC 30 wt.%的阴极电化学性能较好。由于LSC与YSZ电解质兼容性较差，在850℃即发生反应，实验表明采用5~7微米的GDC阻挡层以及950℃的阴极烧结温度可避免界面反应发生，并且此条件下制备的阴极样品微结构和电化学性能最好，在700℃极化阻抗仅为0.06 Ωcm。阴极烧结温度升高导致界面反应加剧、电性能变差。在NiO/YSZ阳极、YSZ电解质上采用GDC阻挡层及LSC/GDC复合阴极，制成活性电极面积4×4 cm2的电池，功率密度在中温达到实用水平，650℃最大功率密度达0.42 W/cm2。电池在650℃、10A恒流放电，长期运行基本稳定，具有很大的应用潜力。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-01-11 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.nimte.ac.cn/handle/174433/257]  |
| 专题 | 宁波材料技术与工程研究所_硕/博士论文成果 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陶有堃. La0.6Sr0.4CoO3阴极中温固体氧化物燃料电池的制备与性能研究[D]. 宁波. 中国科学院研究生院. 2009. |
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