La_(0.8–x)Ba_xSr_(0.2)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3–δ)阴极材料的结构与性能

摘要

采用溶胶–凝胶法制备了La0.8–xBaxSr0.2Co0.8Fe0.2O3–δ（LBSCF）阴极粉体。对LBSCF的晶体结构、材料表面的化学状态、烧结体的断面微结构及电导率进行了表征。用交流阻抗谱法在550-700℃范围测试了LBSCF-30%SDC（Sm0.2Ce0.8O1.9）复合阴极的电化学性能。结果表明：LBSCF粉体主晶相为六方晶系钙钛矿结构,存在少量的第二相。XPS结果显示,Ba2＋掺杂不影响A位离子（La3＋、Ba2＋、Sr2＋）的价态,但对B位离子的价态有不同的影响：x=0.10的样品中,钴离子以Co3＋和Co4＋混合价态存在,其余样品中以低氧化态（Co3＋和Co2＋混合价）或Co3＋价存在;铁离子以高氧化态（Fe3＋和Fe4＋）存在。在500-700℃空气气氛中,LBSCF的电导率均超过700 S/cm,在同一温度下,电导率随着Ba2＋掺杂量的增加而增大。x=0.20的样品在500℃时,电导率最大可达1.59×103 S/cm。随着Ba2＋含量增加,极化电阻减小,x=0.20时,复合阴极LBSCF-30%SDC的极化电阻最小,700℃时的极化电阻为0.20？·cm2。