李 焱1,徐 序1, 3,罗凌虹1,王乐莹1, 3,程 亮1, 2,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:La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3−δ(LSM)是一种备受关注的钙钛矿型固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极材料,可以直接使用碳氢化物作为燃料,但其电化学性能的不足限制了其应用。采用溶胶—凝胶法结合静电纺丝工艺制备了长径比在20~40范围内的LSCM纳米棒材料,将其用于SOFC的LSCM基复合阳极优化了电极的显微结构,改善了电极性能。该纳米棒材料比溶胶-凝胶法制备的LSCM 粉体更易于形成单一钙钛矿相,并表现出较好的抗烧结团聚能力。使用该纳米棒材料制备的LSCM-GDCǁYSZǁLSM-YSZ纽扣电池的阳极孔隙率比使用LSCM粉体的情况高50%。在850 ℃下以97%H2+3%H2O为燃料,使用LSCM纳米棒材料的电池最大功率密度为195.1 mW·cm−2,极化阻抗为0.26Ω·cm2,均优于使用粉体材料时的最大功率密度174.4 mW·cm−2和极化阻抗0.31 Ω·cm2。
关键词:SOFC 阳极;溶胶—凝胶;静电纺丝;浸渍;La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3−δ