La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O2.8的电化学性质及其在SOFC中的应用

摘要

采用凝胶浇注法制备具有较高氧离子电导率的固体电解质La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O2.8粉料. X射线衍射结果表明, 于1 400 ℃焙烧后即形成了钙钛矿结构, 无杂相存在. 探讨了粉料压制坯体的致密化和导电性能在1 450 ℃下与烧结时间的关系, 发现烧结时间为18 h时其相对密度达98.3%, 而在24 h的情况下, 样品具有最佳的氧离子导电性. 采用Ni-Ce0.8Gd0.2O1.9作为阳极, La0.8Sr0.2Ga0.6Ni0.4O2.7作为阴极, 组装了平板型固体氧化物燃料电池(SOFC). 阳极和阴极分别通入含3% H2O的氢气和空气, 750 ℃时的开路电压为1.04 V, 最大输出功率密度(P)达252 mW/cm2(U=0.48 V, J=525 mA/cm2).