LaGaO3基固体氧化物燃料电池阳极材料Ce1-xTmxO2-δ(Tm=Cu,Mn,Fe)研究

• 作 者: 吕洪 唐谊平 胡克鳌
• 机 构: 同济大学新能源汽车工程中心,上海201804同济大学汽车学院,上海201804;浙江工业大学化学工程与材料学院,杭州,310032;上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海,200030
• 出 处: 中国稀土学报
• 发表日期: 2012年4期
• 关键词: 固体氧化物燃料电池 阳极 掺杂CeO2 极化电阻 稀土

以研究与Sr,Mg掺杂LaGaO3 (LSGM)电解质匹配的阳极材料为出发点,系统研究了Ge1-xTmxO2-δ(Tm=Cu,Mn,Fe)固溶体的晶体结构、热化学稳定性、电化学性能和单电池发电实验.柠檬酸法合成的Ce1-xTmxO2-δ化合物在x＜0.2时均为单相材料,与LSGM电解质有良好的热化学相容性.采用交流阻抗法研究了阳极材料的电化学性能,金属元素掺杂可以显著地改善CeO2电化学性能,Fe元素掺杂阳极材料极化电阻最小,随着元素掺杂量的增加以及氢气增湿,极化电阻减小.采用电解质支撑结构单电池进行发电实验,在800℃时,以Ce0.8Fe0.2O2-δ作为阳极的单电池最高功率密度可达98 mW·cm-2,表明该材料作为IT-SOFC的阳极材料具有一定的可行性,有望成为适合LSGM电解质的阳极材料.