固体氧化物燃料电池LaCo_(0.6)Ni_(0.4)O_(3-δ)阴极界面接触材料的性能改进和优化

固体氧化物燃料电池LaCo_(0.6)Ni_(0.4)O_(3-δ)阴极界面接
触资料的性能改良和优化
在 IT-SOFC电堆构造中往常需要在阴极和连结体之间增添一层柔性的界面接
触资料导电层 , 起到采集电流、缓冲内应力等作用。

关于现阶段研究的阴极界面接
触资料 , 贵金属 Pt 的性质稳固但价钱昂贵 , 不切合商业化的应用远景 , 而传统的钙钛矿型陶瓷资料拥有相对较好的导电性 , 但与金属连结体的相容性还需要进一步的
研究和剖析 , 对其研究和优化改性成为当下重要的课题。

本文以钙钛矿型陶瓷资料作为研究对象 , 利用适当的 Ni 混杂到 LaCoO3优化其热膨胀系数且能保证较高的电导率的优势 , 经过高聚物诱捕法制备了
LaCo0.6Ni0.4O3- δ(LCN)作为阴极界面接触资料 , 并对其相构造和微观容貌进行
了表征。

XRD、SEM、粒度剖析表示 , 高聚物诱捕法制备的LCN粉体拥有单调的钙钛矿构造晶相 ; 在 800° C 和 1100°C 两个煅烧温度下 , 获得粉体的颗粒尺寸分别
为 0.25 μ m和 1.10 μm;LCN在 600°C~800°C的温度区间 , 电子导电率均高于600 S cm-1, 知足其作为 IT-SOFC电堆阴极界面接触资料的要求。

本文从双方面来优化 LCN接触资料的性能 :(1) 以细粉 // 粗粉 // 细粉搭配方式建立多层构造的 LCN接触资料层。

细粉与阴极和金属连结体界面相接触 , 可以实现界面之间优秀的连结 , 进而降低了界面接触电阻 ; 粗粉层为应力开释层 , 可以克制电堆运转过程产生热应力对界面接触状态的损坏 , 进而了改良电堆的抗衰减性能。

(2)经过对 Ag 与 LCN复合接触资料的面比电阻 ASR(area specific resistance) 长久稳固性测试表示 , 加入摩尔比率 15%Ag粉的 LCN接触资料 , 界面之间存在的微烧结可以加强与金属连结体的优秀接触, 使其 ASR在长久测试过程
中稳固在 110m?cm2。

而加入 30%Ag粉的 LCN接触资料 , 因为 Ag 颗粒的高温聚会使界面接触电阻急剧增添。

所以 , 适当 Ag 的增添对 LCN复合接触资料的性能至关重要。