金属支的固体氧化物燃料电池的性能优化使用阴极和全电池浸La_0.4Sr_0.6Co_0.2Fe_0.7Nb_0.1O_3-电极

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
• 能源转换 能源转换

背景情况:

• 金属支的固体氧化物燃料电池 (MSC) 在耐用性和成本方面具有优势.
• 优化电极准备对于提高MSC性能和稳定性至关重要.
• 在La_0.4Sr_0.6Co_0.2Fe_0.7Nb_0.1O_3- (LSCFN) 材料显示承诺作为一个对称电极.

研究的目的:

• 调查正极和全细胞浸方法的应用,以准备和优化La_0.4Sr_0.6Co_0.2Fe_0.7Nb_0.1O_3- (LSCFN) 对称电极MSCs.
• 为了比较使用不同浸策略制备的MSC的性能和稳定性.
• 探索通过全细胞浸来简化MSC制造的潜力.

主要方法:

• 制备La_0.4Sr_0.6Co_0.2Fe_0.7Nb_0.1O_3- (LSCFN) 前体溶液的方法.
• 在MSC制造中应用阴极浸和全细胞浸技术.
• 在750°C的H2和CH4大气层下对MSC进行电化学测试,包括阻抗光谱和功率密度测量.
• 在CH4大气下进行100小时稳定性测试.

主要成果:

• 阴极浸的MSC显示极化阻抗为0.1 Ω cm2 (H2) 和0.41 Ω cm2 (CH4),功率密度为1115 mW cm-2 (H2) 和700 mW cm-2 (CH4).
• 全细胞浸的MSC实现了0.12 Ω cm² (H₂) 和0.40 Ω cm² (CH₄) 的极化阻抗,功率密度为945 mW cm^-2 (H₂) 和840 mW cm^-2 (CH₄).
• 通过全细胞浸制备的MSC在CH4大气中表现出100小时以上的良好稳定性.

结论:

• 全细胞浸方法为MSC制备提供了一种简化方法.
• 浸技术有效地优化了MSC中的LSCFN对称电极的性能.
• 该研究强调了由于改进的制造方法和性能,金属支整体电池的广泛采用潜力.