高性能 (Ce,Zr) O2无固体氧化物燃料电池,具有主动烧结阴极接口和低温密集微米级屏障层
Qiuqiu Lyu1, Tenglong Zhu1, Na Xu2
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China.
ACS applied materials & interfaces
|August 17, 2023
概括
密集的加多化 (GDC) 屏障层防止了La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ (LSCF) 阴极和yttria稳定 (YSZ) 电解质之间的反应,提高了固体氧化物燃料电池的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 固体氧化物燃料电池 (SOFC) 是一种
背景情况:
- 在La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ (LSCF) 阴极和伊特里亚稳定 (YSZ) 电解质之间的反应降低了SOFC的性能.
- 加多化 (GDC) 是一个有前途的屏障层材料.
研究的目的:
- 为LSCF-YSZ SOFCs开发一个密集的微米级GDC屏障层.
- 评估GDC屏障层对细胞性能和界面稳定性的影响.
主要方法:
- 螺旋涂层与低温烧结和水热辅助缩相结合.
- 使用GDC屏障层的SOFC的制造和测试.
- 对界面反应和离子导电性的分析.
主要成果:
- 在低烧结温度 (1200°C) 上成功制造出密集的GDC屏障层.
- 使用GDC屏障层的SOFC在780°C时达到1.07W/cm2的峰值功率密度.
- 与印GDC相比,欧姆电阻和偏振电阻分别降低了44%和36%左右.
结论:
- 密集的GDC屏障层有效地抑制了界面反应和Sr迁移.
- GDC屏障层增强了氧离子导电,并提高了SOFC的性能.
- 这种方法显示出工业SOFC应用的巨大潜力.
