層狀鈣鈦礦結(jié)構(gòu)PrBaCo2O5+燃料電池陰極材料的改性及電化學(xué)性能研究.pdf

1、本論文以中溫固體氧化物燃料電池為背景，選取層狀鈣鈦礦結(jié)構(gòu)PrBaCo2O5+材料為研究對(duì)象，以提高該陰極材料的綜合性能為目的，系統(tǒng)研究了PrBaCo2-xMnxO5+(PBCM-x)作為陰極材料的性能。制備了PrBaCo1.9Ni0.1O5+(PBCNO)–xCe0.8Sm0.2O1.9(SDC)復(fù)合陰極材料，探究了SDC加入量對(duì)PBCNO的電導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)以及電池性能的影響。
　　采用EDTA-檸檬酸溶膠凝膠法制備了層狀鈣鈦礦

2、結(jié)構(gòu)陰極材料PBCM-x和PBCNO。XRD結(jié)果表明，經(jīng)過1000℃煅燒5h后的PBCM-x系列材料和PBCNO都為四方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，空間群為P4/mmm；PBCM-x材料的平均熱膨脹系數(shù)隨著Mn含量的增加而降低。在35-800℃之間 PBCM-1陰極材料的熱膨脹系數(shù)為22.8×10-6 K-1而PBCM-3陰極材料的熱膨脹系數(shù)為15.1×10-6 K-1。在600-800℃，PBCM-x系列陰極材料的電導(dǎo)率都高于燃料電導(dǎo)率的最低需求值。

3、PBCM-2陰極材料的電化學(xué)性能比同一系列的其他材料優(yōu)異。PBCM-2陰極材料在700、750和800℃的極化電阻分別為0.72,0.25和0.09Ω cm2；單電池的功率密度分別為124.1,236.7和304.2mW cm-2。
　　制備了PBCNO–xSDC復(fù)合陰極材料，XRD結(jié)果表明，PBCNO與SDC之間有良好的化學(xué)相容性。PBCNO–xSDC復(fù)合陰極材料的平均熱膨脹系數(shù)和電導(dǎo)率隨著SDC加入量的升高而降低。SDC的加入