Ruddlesden-Popper结构La_2NiO_(4+δ)作为SOEC/SOFC氧电极的性能研究

采用溶胶-凝胶法合成La_2NiO_(4+δ)粉末,并对粉末的非化学计量氧系数、电导率、氧表面交换性能、电化学性能以及稳定性进行分析。结果表明,制备的La_2NiO_(4+δ)粉末均形成了单相Ruddlesden-Popper结构并且非化学计量氧系数高达0.16。600~750℃区间内La_2NiO_(4+δ)的电导率达到了90S/cm左右,略低于氧电极材料对电导率的要求—100S/cm以上。同时,相较于传统的氧电极材料-La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3-δ)(LSCF),La_2NiO_(4+δ)表现出更好的催化活性,这主要归因于更好的氧表面交换性能。此外,La_2NiO_(4+δ)既可以在SOFC模式下工作,也可以在SOEC模式下工作。当工作在SOFC模式下时,48h内电极性能保持稳定;但工作在SOEC模式下时,电极性能在初始阶段发生剧烈衰减,随后才保持稳定。