SOFC阴极材料LaSrCoO_(4±δ)的热稳定性及电化学性能研究

作为中温固体氧化物燃料电池的阴极材料,Ruddlesden-Popper结构化合物LaSrCoO_(4±δ)具有钴含量低、理论热膨胀系数小等优势.本文通过溶胶-凝胶过程制备得到该化合物,并对材料结构的热稳定性、热膨胀系数、电导率、电催化活性等进行了系统的研究.结果表明,化合物的晶型稳定,在900℃以下,晶格常数随温度的升高呈线性增加.相对于ABO_3型钙钛矿化合物La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ),化合物的热膨胀系数更低,与陶瓷电解质的热膨胀性能更加匹配.材料的高温导电性能良好,但导电行为复杂,存在着多种热激活传输机制.电池中,LaSrCoO_(4±δ)阴极的界面阻抗小,在800℃下为0.12Ω·cm~2,表现出良好的氧还原催化性能.电池在运行过程中,氧化物阴极的电化学性能有明显的衰退,但经过阴极极化后可重新活化.在800℃下,以Ni-Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)作阳极,电解质支撑型单电池的输出功率可达560 m W/cm~2.