固体氧化物燃料电池高催化活性阴极材料SrFeFxO3-x-δ

摘要

cqvip:该工作制备了F离子掺杂的SrFeFxO3-x-δ(SFFx,x=0、0.125、0.25)阴极材料,研究了F离子掺杂对材料结构及电化学性能的影响。结果表明,F离子的引入可使材料在室温下保持立方结构,F离子掺杂显著提高SFFx的电子电导率、降低材料的热膨胀系数、提高材料的氧表面交换系数和体扩散系数,降低电极反应的极化电阻,改善材料的电化学催化特性。电极反应动力学过程研究表明,F掺杂可显著促进氧分子的解离过程,以SFFx与Sm0.2Ce0.8O2-δ(物质的量比1:1)的混合材料为复合阴极,以La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ(300μm)为电解质并作为支撑体,NiO-Gd0.1Ce0.9O2-δ为阳极组装单电池。研究发现,F掺杂提高了电池的功率密度,当x=0.25时,700 o C和850oC时最大功率密度分别可达446和962 mW·cm-2。