铬基合金连接体材料在固体氧化物燃料电池中的应用

摘要

主要介绍了固体氧化物燃料电池(SOFC)的铬(Cr)基合金连接体材料的发展现状。Cr基合金具有良好的抗氧化性、耐腐蚀性和导电性能等,是目前连接体材料中的研究热点之一。在SOFC阴极环境中,容易形成氧化层,同时由于Cr的扩散和挥发还可能导致阴极中毒,合金中掺杂稀土元素(Y、La、Ce和Zr)可以抑制Cr_2O_3层的生成。在阳极环境中,Cr基合金的表现优于阴极。与Al_2O_3、NiO、MgO和TiO_2等相比,Cr_2O_3基氧化层具有较好的综合性能,其耐高温(1100℃)、热膨胀系数(9.6×10^(-6)K^(-1))和YSZ电解质(10.8×10^(-6)K^(-1))相近、且具有较好的导电性。目前,Cr基合金的研究重点是氧化物弥散强化(ODS)合金,使用最多的是Cr5FelY_2O_3,其热膨胀系数为9×10^(-6)K^(-1)～10×10^(-6)K^(-1)(1000℃),抗氧化性能较好。