电解质表面微结构对固体氧化物燃料电池的阴极极化电阻的影响

摘要

在固体氧化物燃料电池(SOFC)中,电解质对阴极界面极化电阻(Rc)有着显著影响.通过测量以Sm0.2Ce0.8O2-δ(SDC)为电解质、(La0.85Sr0.15)0.9MnO3-δ(LSM)和La0.6Sr0.4Fe0.8Co0.2O3-δ(LSCF)为阴极的对称电池的交流阻抗谱,研究SDC电解质表面微结构(晶粒大小和晶界长度)对Rc的影响.通过改变烧结温度和时间,制备出具有不同晶粒尺寸和晶界密度的电解质.通过SEM得到微结构参数,建立Rc与这些参数的联系.结果发现,随着晶粒尺寸的减小、晶界密度的增加,Rc明显降低.此外,对于LSM电极,晶界密度的增加,促进了阴极反应的氧离子传导.