La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3系阴极材料的有机凝胶法合成与电性能

摘要

采用有机凝胶法合成了中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)阴极材料La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3(LSCF),通过TG-DTA, XRD研究了凝胶前驱体的热分解及其相转化过程,使用直流四引线法测量了烧结体的电导率,并初步探讨了电输运机制.结果表明:凝胶前驱体在850 ℃焙烧2 h可以形成颗粒细小(约20 nm)、完全晶化的纳米粉体;所有LSCF烧结体的电导率随温度的升高基本上都呈先增大后减小的趋势,并在650～750 ℃之间达到最大值,中低温段的电导率随温度的变化符合小极化子导电机理.在相同温度下,随着Co/Fe比例的增加,LSCF烧结体的电导率增大,中低温区域内的表观活化能下降.在700 ℃时,La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3陶瓷的电子电导率在195～792 S cm-1之间,完全能够满足IT-SOFCs的要求.