BaxSr1-xCo0.8Fe0.2O3-δ制备及其作为SOEC氧电极材料性能研究

摘要

采用低温自蔓延法合成了BaxSr1-xCo0.8Fe0.2O3-δ(x=0.1,0.2,0.3...0.9,BSCF)系列粉体,利用XRD、FT-IR、SEM、HTEM和EDS等对粉体结构和形貌进行了表征。并对BSCF系列材料的电导率,氧电极性能,以及制氢性能进行了研究。结果表明:合成的BaxSr1-xCo0.8Fe0.2O3-δ材料粒径均匀,除Ba0.8Sr0.2co0.8Fe0.2O3-δ和Ba0.9Sr0.1Co0.8Fe0.2O3-δ外均形成良好的钙钛矿结构。其中Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ性能较为稳定,其电导率在500～1000℃范围内高于40S·cm-1,满足SOEC电极材料的要求;采用Sm0.8Ce0.2O1.9(SDC)作为夹层材料有效地改善了BSCF电极与YSZ电解质高温下的化学兼容性,在850℃下极化阻抗为0.14Ω·cm-2,低于常用的其它氧电极材料。以BSCF作为氧电极材料辅助SDC夹层的电解池性能显著优于常规LSM氧电极,显示出良好的应用前景。