罗贵成1, 3,罗凌虹1,程 亮1, 2,王乐莹1, 3,刘邵帅1,徐 序1, 3,
余永志1, 2,张双双1, 3
(1. 江西省燃料电池材料与器件重点实验室,江西 景德镇 333403;2. 国家日用及建筑陶瓷工程技术中心,
江西 景德镇 333001;3. 景德镇陶瓷大学 材料科学与工程学院,江西 景德镇 333403)
摘 要:通过溶胶—凝胶法(Sol-gel)制备了Sr2Fe1.5−xMnxMo0.5O6−δ(x = 0、0.1、0.2、0.3、0.4)(SFMxM)阳极材料,通过XRD、SEM、电化学测试等方法对其进行了测试表征,筛选出催化活性高、导电性好的阳极材料组成。XRD 结果表明:溶胶—凝胶法可以制备出成相完整且呈单一结构的双钙钛矿结构阳极材料;随着Mn 离子掺杂量的增加,XRD 衍射峰出现了分峰现象,表明立方钙钛矿向四方相转变;SEM 图片说明电池的GDC 电解质呈致密状态,阳极和阴极呈现三维多孔结构;以H2 作为燃料,静态空气作为氧化剂,在550 ℃~800 ℃温度范围内开展了电池性能测试,结果表明,Mn 离子掺杂量x = 0.2 时综合性能最好,在800 ℃下该组阳极的极化阻抗为0.015 Ω·cm2,电池最大功率密度值达到192 mW·cm−2。研究结果表明B 位掺杂可以提高SFM 材料的性能,其中,SFM0.2M 是一种有潜力的SOFC 阳极材料。
关键词:溶胶—凝胶法;阳极;掺杂;双钙钛矿结构;微观结构