BaO修饰的Ni0.5Cu0.5Ox-YSZ阳极的制备及性能

摘要

阳极积碳会导致直接氧化甲烷型固体氧化物燃料电池(SOFCs)的性能衰减,为增加甲烷燃料中电池的稳定性,采用硬模板法与分次浸渍法制备BaO/Ni0.5Cu0.5Ox包覆柱状YSZ复合阳极材料,制作单电池BaO/Ni0.5Cu0.5Ox-YSZ/YSZ/LSM,并进行电性能与长期稳定性测试.用SEM(扫描电子显微镜)与EDS(能谱议)对实验后的阳极结构与表面成分进行观察与分析.结果表明:在800℃的甲烷环境下,单电池的最大功率密度为323 mW/cm2;运行100 h后,电压降只有2.12％.实验后的阳极SEM像表明,阳极呈立体多孔结构,有利于燃料气体与反应废气的扩散;催化金属颗粒均匀包覆着柱状YSZ,扩大了电化学反应区域.EDS能谱分析表明,有少量积碳形成,阳极孔道未被堵塞,证明了阳极结构的稳定.单电池稳定性的增强归功于立体多孔阳极的制备与碱性氧化物BaO的加入.