NdBaFe2O5+δ基陽(yáng)極材料的制備及性能研究.pdf

1、隨著傳統(tǒng)能源的日漸枯竭，化石燃料產(chǎn)生的環(huán)境污染和溫室效應(yīng)日益加重，新能源與綠色能源越來(lái)越受到世界的重視，固體氧化物燃料電池(SOFC)由于具有高效、燃料適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)受到了人們的極大關(guān)注。作為 SOFC的關(guān)鍵組成部分，陽(yáng)極材料的開(kāi)發(fā)一直是人們的一個(gè)研究重點(diǎn)，傳統(tǒng)的Ni/YSZ陽(yáng)極材料在碳?xì)浠衔锶剂舷聲?huì)產(chǎn)生碳沉積現(xiàn)象，而具有雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的陽(yáng)極材料是目前陽(yáng)極研究領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)。
　　本文使用溶膠—凝膠法制備了NdBaFe2O5+δ

2、(NBFO)材料，將Sm0.2Ce0.8O1.9(SDC)用物理混合的方法與NBFO進(jìn)行一定質(zhì)量比的摻雜形成復(fù)合陽(yáng)極，進(jìn)行了成相結(jié)構(gòu)，表面形貌，電學(xué)性能和電化學(xué)性能的測(cè)試。研究結(jié)果表明，隨著SDC復(fù)合量的增加， NBFO-SDC復(fù)合陽(yáng)極材料的電導(dǎo)率呈下降趨勢(shì)；同時(shí)，由于電池三相反應(yīng)界面的增加，總體上提升了電池的電化學(xué)性能。NBFO與SDC質(zhì)量比在8:2時(shí)的復(fù)合陽(yáng)極表現(xiàn)出了最好的電池性能，以H2為燃料，工作溫度在850 oC時(shí)最高達(dá)到73

3、3 mW/cm2；以CH4為燃料，在900 oC的工作溫度可以達(dá)到189 mW/cm2。
　　論文接著采用 SDC硝酸鹽溶液浸漬的方法制備了 NBFO-SDC復(fù)合陽(yáng)極材料，研究了SDC納米粒子的引入對(duì)材料的表面形貌和電化學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著SDC浸漬次數(shù)的增加，復(fù)合陽(yáng)極的交流阻抗值呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)；電池性能相應(yīng)的出現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。浸漬2次的陽(yáng)極材料具有最優(yōu)的電池性能，在850 oC， H2氣氛下，最大功率密