【摘 要】
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固体氧化物燃料电池(SOFC)具有燃料适应性广、能量转换效率高、全固态、无污染等优点。由于Ni/YSZ金属复合材料具备良好的导电性，并且具有低廉的价格和较高的催化性能，因此目前
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固体氧化物燃料电池(SOFC)具有燃料适应性广、能量转换效率高、全固态、无污染等优点。由于Ni/YSZ金属复合材料具备良好的导电性，并且具有低廉的价格和较高的催化性能，因此目前SOFC阳极材料一般采用Ni/YSZ金属陶瓷复合材料。研究合理的工艺，制备性能优良的Ni/YSZ复合材料是阳极研究的主要任务。本文系统的研究了造孔剂含量与阳极气孔率、电导率及微观形貌的关系，结果表明造孔剂含量l0wt％时阳极各项性能最好。 采用脉冲激光法(PLD)选用性能优良的Ni/YSZ作为阳极材料溅射YSZ薄膜，采用XRD、SEM、交流阻抗对薄膜进行了测试，结果表明:随着衬底温度提高，薄膜的致密性均匀性增加，与基地的结合程度变好，500℃薄膜结晶程度、致密均匀性最好。350-550℃衬底温度沉积的YSZ薄膜均沿(111)方向择优生长，500℃时薄膜(111)择优生长更明显。薄膜YSZ要比粉末YSZ电导率高很多，薄膜厚度达到纳米尺寸时电导率比微米尺寸高，尤其在低温时这种提高更明显。 在不同衬底温度Al2O3单晶基底上依次溅射YSZ/ STO/YSZ三层薄膜，利用YSZ（萤石结构）和STO（钙钛矿结构）交迭两个周期形成超晶格电解质，利用超晶格使低温时电解质薄膜的活化能得到降低，从而使电解质在低温时具有较高的电导率，来满足低温燃料电池电解质的要求。测试结果表明:衬底700℃形成薄膜均匀紧密排列，呈规律的圆柱状，断面能够明显区分;择优生长(111)方向明显，低温时活化能最小为0.65ev，低温时比单层电导率高出4个数量级。
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