Ni浸渍的LST-SSZ复合阳极及其直接甲烷固体氧化物燃料电池研究

摘要

La0.2Sr0.8TiO3 (LST)对于直接甲烷为燃料的固体氧化物燃料电池而言是一种具有潜力的阳极材料.本研究采用传统的固相反应法合成了LST粉体,按照质量比5∶5混合LST和Sc0.1Zr0.9O2(SSZ)粉体,以此复合阳极材料制备对称电池并测试其极化阻抗.在氢气气氛中700、750和800℃时阳极极化阻抗分别为5.3、3.0以及2.0 Ω·cm2.鉴于LST的电导率较低,我们通过浸渍工艺加入10wt％的Ni来提高复合阳极的电导率和催化活性,复合阳极测得的极化阻抗明显减小.以10wt％Ni-LST-SSZ作为阳极材料制备出的阴极支撑型单电池,其在氢气和甲烷中的最大功率密度分别可达到225 mW/cm2和175 mW/cm2,并且在甲烷燃料中放电时表现出了较好的稳定性.