LaAlO_3基电解质与阳极材料的化学相容性及电化学性能

采用甘氨酸-硝酸盐法(GNP)合成La_(0.90)Sr_(0.10)Al_(0.97)Mg_(0.03)O_(3-δ)(LSAM)粉体,成型后经1500℃、5h烧结的样品,900℃时其电导率为1.11×10^(-2)S·cm^(-1).利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜/X射线能谱分析(SEM/EDX)和交流阻抗技术等表征手段研究NiO-Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_(1.95)(Ni-GDC)、Sr_(0.88)Y_(0.08)TiO_3(SYT)和La_(0.75)Sr_(0.25)Cr_(0.5)Mn_(0.5)O_3(LSCM)三种阳极材料与LSAM电解质的化学相容性.结果表明,SYT和LSCM与LSAM的化学相容性欠佳,SYT中的Sr^(2+)和Ti^(4+)向LSAM晶格的扩散明显,LSCM中的Mn^(3+)和Cr^(3+)向LSAM晶格的扩散显著;而Ni-GDC与LSAM具有良好的化学相容性,在1300℃下两材料间阳离子的相互扩散作用极小.800℃时Ni-GDC的比表面极化电阻(R_(ASP))值为5.12Ω·cm^2.LSAM电解质(厚度为550μm)支撑的Ni-GDC/GDC/LSAM/GDC/LSF(La_(0.75)Sr_(0.25)FeO_3)单电池,在800℃时电池的开路电压为0.925V,最大功率密度为19.5 mW·cm^(-2).