采用固相反应法合成了中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)阴极材料Ba0.6Sr0.4Co0.9Nb0.1O3-δ(BSCN).利用XRD对该材料的结构进行了表征.研究表明,室温下阴极材料BSCN成立方相结构(Pm-3m)；将该阴极材料与电解质Ce0.9Gd0.1O1.95 (GDC)混合,并在1 000℃煅烧10h后,它们之间无化学反应发生.在SOFCs的操作温度(600～800 ℃)下,BSCN阴极的电导率可达21～27 S/cm.热膨胀测试表明,BSCN的热膨胀系数为17.0×10-5/K,明显低于SrCo0.9 Nb0.1O3-δ(SCN)的热膨胀系数,这有利于提高阴极与电解质GDC间的热匹配性.以BSCN作电极,GDC作电解质,制备对称电池BSCN/GDC/BSCN,研究电极与电解质间的极化阻抗.750℃时,极化阻抗仅为0.026 Ω·cm2.以BSCN作阴极,NiO-SDC(NiO-Ce0.8Sm0.2O1.9)作阳极,300 μm厚的GDC作电解质,制备单电池BSCN/GDC/NiO-SDC.800 ℃时,单电池的最大功率密度可达782 mW/cm2.以上结果表明,BSCN有望成为中温固体氧化物燃料电池阴极的候选材料.
中温固体氧化物燃料电池 阴极 电导率 极化阻抗 最大功率密度