中温固体氧化物燃料电池阴极Sr3Fe2-xNixO7-δ(x=0,0.1,0.2,0.3)的制备与性能

摘要

采用溶胶凝胶法(sol-gel)合成了Sr3Fe2-xNix07-δ(x=0,0.1,0.2,0.3)系列阴极材料,通过X射线衍射、热膨胀系数测试、电导率测试、极化阻抗(Rn)测试、单电池性能测试等对材料的物相结构、热力学性能、电化学性能进行了表征.结果 表明,所有样品均成功合成为具有类钙钛矿结构的单一纯相.热膨胀系数随着Ni元素掺杂含量的提高而不断下降.其高温电导率随着Ni元素掺杂含量的提高而升高,SFN30具有该系列最高的电导率101S·cm-1.该系列样品的极化阻抗随着Ni元素掺杂含量的提高呈现先下降后上升的趋势,SFN10在800℃具有小的极化阻抗(Rp=0.078 8 Ω·cm2).电解质支撑的单电池输出功率变化趋势与极化阻抗趋势一致,SFN 10在800℃获得421.6 mW· cm-2的输出功率密度.