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锶钴掺杂铁酸镧修饰的直接碳固体氧化物燃料电池银基阳极的催化性能
作者:蔡位子 童鑫 李玉芝 吴伟创 王海林 
单位:1.华南农业大学工程学院2.华南理工大学广东省燃料电池技术重点实验室3.广东贝源检测技术股份有限公司 
关键词:固体氧化物燃料电池  直接碳燃料电池  银基阳极  锶钴掺杂铁酸镧  复合阳极  
分类号:
出版年,卷(期):页码:2022,50(5):1241-1247
DOI:10.14062/j.issn.0454-5648.20210516
摘要:
直接碳固体氧化物燃料电池(DC-SOFC)银基阳极具有高化学稳定性和抗硫抗积碳性能,然而受制于较差的催化性能,使得DC-SOFC的电化学性能一直无法让人满意。锶钴掺杂铁酸镧(LSCF)是一种催化性能佳,且兼具电子电导和离子电导的电极材料。通过LSCF修饰DC-SOFC的银基阳极(银-钆掺杂的氧化铈,Ag-GDC),显著提高了银基阳极的催化性能和相应的电池输出性能。在850℃,对应的DC-SOFC的最大功率密度由224 mW/cm2提高264 mW/cm2。相应的半电池阻抗谱、电极材料的微观形貌和晶型结构、与恒电流放电测试表明,在LSCF修饰后,Ag-GDC的极化阻抗由0.543Ω·cm2降低至0.373Ω·cm2,电极的微观形貌和晶型结构稳定,对应电池的燃料利用率由51.3%提升至57.9%。因此,LSCF修饰的Ag-GDC是一种性能良好且化学稳定的DC-SOFC理想阳极材料,有望推动DC-SOFC技术的进一步发展。
基金项目:
广州市基础研究计划基础与应用基础研究项目(202102020685); 广东省科技计划项目(2017B010122001); 广东省燃料电池技术重点实验室开放基金资助项目;
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