Co/Ni掺杂SrTi0.3Fe0.7O3–δ钙钛矿电极材料制备及性能

Co/Ni掺杂SrTi0.3Fe0.7O3–δ钙钛矿电极材料制备及性能

论文摘要

以Sr Ti0.3Fe0.7O3–δ(STF)为基础,研究了B位Co、Ni掺杂Sr Ti0.3(Fe1–xCox)0.7O3–δ(STFC)和Sr Ti0.3(Fe1–yNiy)0.7O3–δ(STFN)钙钛矿氧化物的成相过程及其在还原气氛中的结构演变规律,并进一步表征了其用于固体氧化物燃料电池(SOFC)对称电极的电化学性能。结果表明:Co和Fe可以在B位无限互溶,形成Sr Ti0.3Fe0.7O3–δ–Sr Ti0.3Co0.7O3–δ固溶体系;但当Ni替换Fe的比例超过约30%时就会出现明显的Sr2Fe2O5杂相。在还原气氛中,STFC和STFN的结构稳定性随Co或Ni掺杂量的增加而降低,并逐渐由ABO3结构转变为富AO相的钙钛矿衍生结构,同时伴随着Co基或Ni基金属相的生成。在850℃和加湿氢气燃料下,La0.8Sr0.2Ga0.83Mg0.17O3–δ电解质支撑SrTi0.3(Fe0.9Ni0.1)0.7O3–δ和Sr Ti0.3(Fe0.9Co0.1)0.7O3–δ对称电池的最大功率密度分别达到约1.00和0.87 W/cm2,表现出较好的电化学性能和实用前景。

论文目录

  • 1 实验
  •   1.1 样品制备
  •   1.2 样品表征
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 STFC和STFN钙钛矿氧化物的成相过程
  •   2.2 STFC和STFN在还原气氛中的结构演变规律
  •   2.3 对称阴极电化学交流阻抗谱
  •   2.4 对称电池性能
  •   2.5 SrTi0.3 (Fe0.9Co0.1) 0.7O3–δ阳极的迟滞现象
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 倪维婕,朱腾龙,陈晓阳,钟秦,韩敏芳

    关键词: 固体氧化物燃料电池,钙钛矿电极材料,铁酸锶钛

    来源: 硅酸盐学报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 无机化工,电力工业

    单位: 南京理工大学化工学院,清华大学能源与动力工程系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室

    基金: 国家自然科学基金(51702163),江苏省自然科学基金(BK20170847)

    分类号: TM911.4

    DOI: 10.14062/j.issn.0454-5648.2019.03.04

    页码: 313-319

    总页数: 7

    文件大小: 856K

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