质子导体固体氧化物燃料电池的PrBa0.5Sr0.5Cu2O6-δ复合阴极材料 |
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引用本文: | 陈雷行,苏金瑞,何豪,张宗镇,蔡彬.质子导体固体氧化物燃料电池的PrBa0.5Sr0.5Cu2O6-δ复合阴极材料[J].材料导报,2019,33(10). |
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作者姓名: | 陈雷行 苏金瑞 何豪 张宗镇 蔡彬 |
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作者单位: | 郑州大学物理工程学院,郑州,450001;郑州大学物理工程学院,郑州,450001;郑州大学物理工程学院,郑州,450001;郑州大学物理工程学院,郑州,450001;郑州大学物理工程学院,郑州,450001 |
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摘 要: | 采用柠檬酸盐燃烧法制备了无钴双钙钛矿氧化物PrBa_(0.5)Sr_(0.5)Cu_2O_(6-δ)(PBSC)粉体,探究其作为质子导体固体氧化物燃料电池(H-SOFCs)阴极材料的可行性。研究了它与质子导体电解质BaZr_(0.1)Ce_(0.7)Y_(0.2)O_(3-δ)(BZCY)之间的化学相容性,分析了单相阴极PBSC、复合阴极PBSC-BZCY与电解质之间的热匹配性,并测试了单电池的电化学性能。结果发现,以PBSC为阴极、NiO-BZCY为阳极、BZCY为电解质的单电池在750℃时的最大功率密度为230 mW·cm~(-2),表明PBSC可作为H-SOFCs的阴极材料。而以PBSC-BZCY为阴极的单电池在750℃时的最大功率密度高达669 mW·cm~(-2)。复合阴极电池性能的大幅提高主要与阴极反应从单相阴极/电解质界面扩展到复合阴极电池的整个阴极区域,大幅降低电池电阻有关。PBSC-BZCY复合阴极在H-SOFCs中的应用具有较好的前景。
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关 键 词: | 固体氧化物燃料电池 复合阴极 质子导体电解质 PrBa0.5Sr0.5Cu2O6-δ |
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