Gd0.2Ce0.8O2包覆LaNi0.6Fe0.4O3-δ阴极制备及性能

应用丝网印刷和共烧结制备LaNi0.6Fe0.4O3-δ/Sc0.1Zr0.9O1.95/LaNi0.6Fe0.4O3-δ对称电池.以硝酸铈和硝酸钆为原料,柠檬酸作燃料,燃烧合成Gd0.2Ce0.8O2(GDC)包覆的LaNi0.6Fe0.4O3-δ(LNF)阴极.实验表明,在750oC工作温度下,纯LaNi0.6Fe0.4O3-δ阴极的极化电阻为0.70Ω.cm2,而21.3%(by mass,下同,如无特殊标注均为质量分数)GDC包覆的LNF-GDC复合阴极的极化电阻最小(0.13Ω.cm2),活化能最低(136.80 kJ.mol-1),故其阴极性能最佳.GDC的包覆加速了气体/阴极/电解质三相界面反应区的扩散过程,降低了阴极极化电阻.

中温固体氧化物燃料电池LaNi_(0.6)Fe_(0.4)O_(3-δ-)Gd_(0.2)Ce_(0.8)O_2梯度复合阴极制备及交流阻抗性能

应用丝网印刷和共烧结制备LaNi0.6Fe0.4O3-δ(LNF)-Gd0.2Ce0.8O2(GDC)梯度复合阴极/Gd0.2Ce0.8O2/Sc0.1Zr0.9O1.95(ScSZ)/Gd0.2Ce0.8O2/LaNi0.6Fe0.4O3-δ(LNF)-Gd0.2Ce0.8O2(GDC),组成梯度复合阴极对称电池.实验表明,在750 oC工作温度下单层70%LNF-30%GDC(文中均指质量百分比)复合阴极的极化电阻为0.581Ω·cm2,而三层60%LNF-40%GDC/70%LNF-30%GDC/100%LNF复合阴极的极化电阻最小(0.452Ω·cm2).由于阴极组成在ScSZ电解质和LNF阴极之间呈梯度变化,因此获得了最佳的阴极/电解质界面,大大加快了三相界面或气体/阴极/电解质三相接触点反应区的扩散,其电荷传递电阻Rct和浓差极化电阻Rd均减小,因而具有最低的阴极极化电阻值.

碳酸钠共沉淀法制备LaNi_(0.6)Fe_(0.4)O_3粉体的研究

以碳酸钠为沉淀剂,采用共沉淀法制备了亚微米级LaNi0.6Fe0.4O3(以下简称LNFO)粉体。研究了溶液离子总浓度,沉淀剂溶液pH,沉淀反应温度,滴定速率,前驱体热处理温度以及分散剂等因素对制备LNFO粉体的影响。采用X射线衍射分析(XRD)、差热失重分析(DSC-TG)、扫描电镜(SEM)对样品结构和形貌进行了表征。结果表明:前期混合液离子总浓度为0.4 mol/L,沉淀剂溶液pH为10,沉淀温度范围为60～80℃,滴定速率为30 mL/min,以CTAB为分散剂,所得前驱体在700℃煅烧2 h后可得结晶程度良好的LNFO粉体。

硬脂酸凝胶法制备纯相LaNi_(0.6)Fe_(0.4)O_3粉体的研究

以硬脂酸、氧化镧、硝酸镍和硝酸铁为原料采用硬脂酸凝胶法合成了纯相LaNi0.6Fe0.4O3粉体为避免制备过程中产生杂相,实验采用了直接煅烧法即先将炉内温度升至煅烧温度保持恒温,然后将凝胶置于炉内焙烧。在650℃下成功合成了LaNi0.6Fe0.4O3粉体。用差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TG)对其热处理过程进行分析,并用X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)对其结构和形貌进行表征。结果表明,合成的LaNi0.6Fe0.4O3粉体纯度高、分散性好,粒径<1μm,且工艺过程简单,具有较好应用前景。