Pr_(0.8)Sr_(0.2)Fe_(0.7)Ni_(0.3)O_(3-δ)-Pr_(1.2)Sr_(0.8)Ni_(0.6)Fe_(0.4)O_(4+δ)复合阴极的制备及其电化学性能

采用溶胶凝胶法制备单相Pr_(0.8)Sr_(0.2)Fe_(0.7)Ni_(0.3)O_(3-δ)(PSFN_(113))和Pr_(1.2)Sr_(0.8)Ni_(0.6)Fe_(0.6)O_(446)(PSNF_(214)),并将二者以3∶7的质量比固态混合制备PSFN;-PSNF;异质复合阴极,系统地研究异质界面的存在对样品的结构和性能的影响,并评估PSFN;-PSNF;复合材料作为中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)阴极的潜力。结果表明,异质复合材料的两相间具有良好的化学稳定性和热稳定性,与Ce_(0.8)Gd_(0.2)O_(1.9)(GDC)电解质具有良好的兼容性和界面粘附性,具有长期运行稳定性。PSNF_(113)加入到PSFN_(214)中形成异质结构,可提高氧空位含量,改善PSFN;的氧离子传输。两相颗粒紧密缠绕以最大化形成异质界面,提高比表面积。800℃时,PSFN_(113)-PSNF_(214)的极化电阻值为0.053Ω·cm^(2),仅为PSFN_(113)的41%和PSNF_(214)的61%;相应单电池的最大功率密度为496.80 mW/cm^(2),高达PSFN_(113)的2.5倍和PSNF_(214)的1.6倍。60 h长期稳定性测试的电压衰减率仅为0.07%/h。因此,PSFN_(113)-PSNF_(214)异质复合阴极优异的性能和杰出的稳定性,使其可作为IT-SOFC阴极的候选材料。