低温陶瓷燃料电池Ni-Fe-CCC复合阳极材料的制备与性能研究

采用改良的固相反应法制备了n(Ni):n(Fe)分别为8:2、6:4和5:5的Ni-Fe氧化物,然后与组成为70%Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)(SDC)-30%(0.53Li/0.47Na)_2CO_3的氧化铈-碳酸盐复合物(CCC)按1:1的体积比混合作为以CCC为电解质的低温陶瓷燃料电池的复合阳极材料,并对其微结构、物相和电化学性能进行表征。结果表明:经氢气还原后该复合阳极获得良好的微结构,其中n(Ni):n(Fe)为8:2的复合阳极的孔隙分布最均匀;以氢气为燃料时,采用NiFe-CCC复合阳极和CCC电解质的单电池表现出优异的性能,其中采用n(Ni):n(Fe)为8:2的复合阳极的燃料电池性能最佳,在600℃下输出功率密度高达0.724W·cm^(-2),以甲醇为燃料时,采用该复合阳极的燃料电池在600℃下的输出功率密度达到0.387W·cm^(-2)。

蜂窝复合板疲劳分析

采用四点弯曲试验验证蜂窝复合板的疲劳性能。用于试验的试样分两种:一种是未破坏的,另一种是粘结面已经破坏的。用试验数据拟合的标准应力循环次数图阐释试验结果,通过阶梯法估测疲劳极限。出现两种不同的破坏机理:未破坏试样的疲劳极限是压缩面的破坏引起的,破坏试样的疲劳极限是蜂窝复合板面层粘结失效引起的。