固体氧化物燃料电池合金连接体尖晶石保护涂层研究进展

Fe-Cr基合金连接体是固体氧化物燃料电池组堆的重要组件,但其在600~800℃工作时易被氧化,致使导电性能下降且“Cr中毒”问题突出。目前,主要的解决方法是在Fe-Cr基合金连接体上的表面涂覆保护涂层以减小固体氧化物燃料电池组堆性能的降低。尖晶石涂层因其良好的抗氧化性能、导电性能及适宜的热膨胀系数,在合金连接体保护涂层中得到广泛应用。阐述了近年来不同尖晶石涂层体系的研究进展,介绍了尖晶石涂层的制备方法,并指出了该领域今后的发展方向。

固溶温度对铝燃料电池阳极组织和性能的影响

以高活性新型铝合金阳极材料Al-Mg-Bi-Sn-Ga-In为研究对象,采用扫描电镜、能谱分析、计时-电位法(E-T曲线)以及析氢集气法等分析测试方法研究了固溶温度对其显微组织、耐腐蚀性能和电化学性能的影响。结果表明,固溶温度对铝合金阳极耐腐蚀性能和电化学性能的影响主要是通过调整Sn、In等活性元素固溶度,改变活性元素偏析相数量和分布来实现的。当固溶温度为540℃时,铝合金阳极表面活性偏析相数量较少且呈弥散分布,铝阳极耐腐蚀性能较好,电化学活性较高。

Fe-Cr合金连接体NiMn_2O_4涂层的制备及性能研究

Fe-Cr铁素体合金是中低温固体氧化物燃料电池理想的连接体材料,但其在高温下缺乏良好的抗氧化性能,影响了电池的高效安全运行。采用传统溶胶-凝胶提拉技术在预氧化处理Fe-Cr合金连接体表面制备NiMn_2O_4保护涂层,并系统研究了涂层对合金连接体高温微观组织结构、抗氧化性能及导电性能的影响规律。研究结果表明,溶胶-凝胶提拉法能够在预氧化处理Fe-Cr合金连接体表面制备出均匀致密,与基体结合良好的NiMn_2O_4保护涂层。经800℃空气中168h高温氧化,涂覆NiMn_2O_4涂层后合金连接体的高温氧化速率仅为涂覆前的1/3,且涂覆涂层后合金连接体较涂覆前具有较低的长时间稳定的面比电阻(10mΩ·cm^2)。