耐铬腐蚀的固体氧化物燃料电池阴极材料的结构设计及性能优化

通过甘氨酸-EDTA-硝酸盐燃烧法(GNP)制备了La_(2)NiO_(4)-δ、La_(2)Ni_(0.9)Fe_(0.1)O_(4)-δ、La_(2)Ni_(0.8)Fe_(0.2)O_(4)-δ、La_(2)Ni_(0.6)Fe_(0.4)O_(4)-δ这4种阴极材料,分析其结构;测试阴极粉体与电解质粉体的化学相容性;测试阴极材料的抗铬中毒性能;采用直流四端子方法测定其电导率;测试热膨胀系数;最后测试了对称电池的极化电阻。通过对材料进行的上述研究和测试,对不同阴极材料的固体氧化物燃料电池的性能有了初步了解。结果表明:La_(2)NiO_(4)-δ为纯相,在La_(2)NiO_(4)-δ基础上掺杂Fe元素,当掺杂的Fe元素量逐渐增加,粉体结构逐渐改变,通过分析发现了新相四氧化三铁。4种阴极粉体与电解质都具有良好的化学相容性。随着Fe元素掺杂量的增加,抗铬中毒性能更加优越,电导率逐渐变低,极化阻抗增高。以期对以后固体氧化物燃料电池性能的研究创造更为便利的条件。