陈帮富1, 2，陈云霞1，余喻天2，吴 博2, 3，林囿辰2，
刘 青4，关成志2，王建强2
(1. 景德镇陶瓷大学 材料科学与工程学院，江西 景德镇，333403；2. 中国科学院上海应用物理研究所 氢能技术部，上海 201800；3. 沈阳化工大学 理学院，辽宁 沈阳 110027；4. 上海翌晶氢能科技有限公司，上海 201800)
摘 要：铁素体不锈钢是固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)中常用的连接体材料，但是不锈钢合金在SOFC的工作温度(600 ℃～850 ℃)下仍存在表面高温氧化、Cr元素“毒化”阴极以及连接体与阴极接触面积不充分等问题。针对以上难题，本研究选用MnCoNiFeCu合金粉末作为致密保护层和多孔接触层的前驱材料，合成浆料后丝网印刷至SUS 430表面上并在900 ℃空气烧结2h，分别研究了保护层和接触层在烧结之后的相组成和微观结构演变。在模拟的SUS 430连接体/保护层/接触层/电池阴极/阴极支撑测试样品中，通过反应共烧制备了高熵尖晶石基保护层和接触层的双层结构。在1000 h恒温面电阻(Area-Specific Resistance, ASR)测试中，样品ASR值稳定保持在22.04 mΩ·cm2～22.71 mΩ·cm2，而热循环测试导致样品ASR急剧增加。通过对测试样品横截面的分析，研究了高熵尖晶石基双层结构与相邻组件的相容性以及热稳定性。此外，还评估了高熵尖晶石基双层结构抑制Cr2O3膜的生长和阻止Cr从连接体向阴极迁移的有效性。
关键词：固体氧化物燃料电池；高熵尖晶石；反应共烧；尖晶石；双层结构