檸檬酸法制備中溫固體氧化物燃料電池.pdf

1、固體氧化物燃料電池(SOFC)是一種新型的全固態(tài)能量轉(zhuǎn)換裝置。將其運(yùn)行溫度降低至500～800℃是SOFC當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一，即開發(fā)中溫固體氧化物燃料電池(IT-SOFC)。固體氧化物燃料電池中溫化可以降低SOFC的制造成本，同時(shí)可以提高其電能轉(zhuǎn)換效率和開路電壓。要實(shí)現(xiàn)中溫化，需要研制在500-800℃操作時(shí)穩(wěn)定的高電導(dǎo)電解質(zhì)材料，同時(shí)研制與之相適應(yīng)的高性能電極材料。利用具有離子、電子混合導(dǎo)電特性的ABO3型鈣鈦礦氧化物作為固體氧化物燃

2、料電池陰極材料，受到了廣泛關(guān)注。其中使用YBa2Cu3O7-δ(YBCO)材料作為中溫固體氧化物燃料電池陰極材料成為了研究熱點(diǎn)。
　　 本論文嘗試采用檸檬酸燃燒法來制備YBa2Cu3O7-δ，并在YBCO中加入一定量SDC(SDB)作為SOFC的陰極材料，測(cè)試YBCO導(dǎo)電性和徑向燒結(jié)收縮率隨溫度的變化的關(guān)系，YBCO與SDC的界面阻抗與燒結(jié)溫度的關(guān)系，SDC和SDB的加入量對(duì)界面阻抗的影響。
　　 通過對(duì)SDC粉體和YB

3、CO粉體的XRD 圖譜分析，確定SDC粉體在650℃燒結(jié)后已經(jīng)基本形成螢石型結(jié)構(gòu)，YBCO粉體的XRD在650℃燒結(jié)后具有一種超導(dǎo)性結(jié)構(gòu)。
　　 YBCO導(dǎo)電性測(cè)試結(jié)果表明：在800℃時(shí)其電導(dǎo)率高達(dá)217S/cm，滿足SOFC陰極材料的要求；分析了SDC(SDB)摻雜量、燒結(jié)溫度等對(duì)該陰極材料界面阻抗性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著SDC(SDB)的摻雜量x（0≤x≤50％）和燒結(jié)溫度的升高，陰極材料的界面阻抗減小。在800℃，S