固體氧化物燃料電池BaFeO3基陰極材料的制備與性能.pdf

1、固體氧化物燃料電池(SOFC)是一類高效的能量轉(zhuǎn)化裝置,其高溫下工作時,較大的陰極電阻限制了SOFC的輸出性能,開發(fā)工作溫度下,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、性能優(yōu)越的SOFC陰極材料成為熱點。
　　本文圍繞 SOFC新型陰極材料及直接碳燃料電池(DCFC)開展了相關(guān)的研究工作?？疾炝蒜}鈦礦型材料BaFe0.95-xLaxZr0.05O3(BFLZ,0≤x≤0.1)的基本性能,探討了將其作為 SOFC陰極材料的可行性以及催化劑對內(nèi)重整型直接碳燃料電池

2、(DCFC)性能的影響。
　　XRD衍射分析表明,采用檸檬酸-EDTA溶膠凝膠法制備的BFLZ粉體的晶體成相較好,同時BFLZ粉體與Sm0.2Ce0.8O2(SDC)、Gd0.2Ce0.8O2(GDC)電解質(zhì)的高溫化學(xué)相容性好,經(jīng)歷1200℃,5 h共燒結(jié)后,未出現(xiàn)雜相。用溶膠凝膠法制備的BaFe0.95-xLaxZr0.05O3材料,在SDC與GDC電解質(zhì)上的極化阻抗較小,當(dāng)x=0.05時,在SDC電解質(zhì)上700、750、800

3、、850和900 ℃下的極化阻抗分別為0.44、0.21、0.11、0.06和0.03Ω cm2;在GDC電解質(zhì)上700、750、800、850和900℃下的極化阻抗分別為0.442、0.211、0.117、0.06和0.032Ωcm2。采用電解質(zhì)支撐型電池,NiO-SDC|YSZ|SDC|BFLZ,測試BFLZ(x=0.05)陰極材料的性能,電池在750、800和850 ℃下的最大功率密度分別為60、120和217 mW cm-2。<

4、br>　　采用炭黑在管式電池內(nèi)氣化產(chǎn)物作為 DCFC運行的燃料。主要考察了：
　　(1)純炭黑燃料電池;
　　(2)采用Ca(OH)2于600℃預(yù)處理后,再負載 Fe鹽和K鹽的炭黑燃料電池(簡稱“預(yù)處理燃料電池”);
　　(3)直接負載Ca(OH)2、Fe鹽與 K鹽的炭黑燃料電池(簡稱“未預(yù)處理燃料電池”)的性能及其影響因素。
　　研究表明Ca(OH)2600℃預(yù)處理,再負載Fe鹽、K鹽的碳基燃料電池的性能與前者