通过La-Doped CeO_2-δ的额外作用来提高电化学性能,在高电流SOFC操作中为"氧气提供者"的中间层

科学领域:

• 材料科学与工程 材料科学与工程
• 电化学 电化学 电化学
• 陶工程 陶工程

背景情况:

• 稀土合的ceria提高了固体氧化物细胞 (SOC) 的耐用性和活性.
• 加多化 (GDC) 通常用于固体氧化物燃料电池 (SOFC) 作为屏障层和催化剂.
• 添加兰的Ceria (LDC) 具有提高电化学设备性能的潜力.

研究的目的:

• 调查使用La-doped CeO2 (LDC) 作为SOFC中的功能中间层.
• 通过控制烧结温度来防止La2Zr2O7杂质的形成.
• 为了提高阳极支持的SOFC的电化学性能和耐用性.

主要方法:

• 合成的Lad-doped CeO2 (LDC) 在Ce位点具有较高的La替代.
• 采用LDC缓冲层的制造式阳极支持的SOFC.
• 优化LDC烧结温度以避免杂质的形成.
• 评估电化学性能,包括最大功率密度 (MPD).

主要成果:

• 在较低的烧结温度下LDC中间层的形成成功地防止了La2Zr2O7杂质.
• 在LDC中高La3+替代改善了氧气非静脉测量.
• 在高电流运行期间,LDC在氧气供应商容量方面发挥了额外的作用.
• 优化的LDC缓冲层导致800°C的最大功率密度约为2.15 W cm−2.

结论:

• 添加兰的是提高SOFC性能的有效缓冲层.
• 控制烧结温度对于防止杂质形成和最大限度地提高LDC效益至关重要.
• 优化的LDC中间层显著提高了SOFCs的电化学活性和功率密度.