耿傲妍1，焦馨怡1，王鑫鑫1，郑克晴2，凌意瀚1，田云峰1
(1. 中国矿业大学 材料与物理学院，江苏 徐州 221116；2. 中国矿业大学 低碳能源与动力工程学院，江苏 徐州 221116)
摘 要：以Y0.15Zr0.88O2−δ(YSZ)为电解质，利用溶胶—凝胶法制备了La0.8Ca1.2Fe0.9Co0.1O4−δ(LCFC)钙钛矿材料并同时作为固体氧化物电池的燃料极和空气极，Gd0.1Ce0.9O2−δ(GDC)作为阻挡层防止电极材料与电解质反应，制备得到了对称固体氧化物电池LCFC|GDC|YSZ|GDC|LCFC。采用X射线衍射研究了LCFC材料的物相结构以及化学稳定性，四电极法测量了材料的高温电导率，并测试了材料的热膨胀系数。评估了对称电池在燃料电池模式(SOFC)和电解池模式(SOEC)下的电化学性能与稳定性，并利用扫描电镜观察了电池测试后的微观形貌。实验结果表明，在SOFC模式下，850 ℃时以湿H2为燃料的最大功率密度可达0.11 W·cm−2，电解纯CO2时，在850 ℃、2 V电压下的电解电流密度可达0.75 A·cm−2，稳定性测试结果表明，电池具有良好的性能和结构稳定性。结果证明，LCFC材料是一种有发展前景的对称电池电极 材料。
关键词：对称固体氧化物电池；La0.8Ca1.2Fe0.9Co0.1O4(LCFC)；双掺杂；电化学性能；稳定性