石油化工高等学校学报

石油化工高等学校学报 ›› 2021, Vol. 34 ›› Issue (1): 22-27.DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2021.01.004

• 能源化工 • 上一篇    下一篇

基于铁基钙钛矿制备原位析出型SOFC复合阳极

徐璟升， 蔡洪东， 张磊磊， 姚桂彬， 宋昭远   

  1. 辽宁石油化工大学 理学院，辽宁 抚顺113001
  • 收稿日期:2019-11-06 修回日期:2019-12-27 出版日期:2021-02-26 发布日期:2021-04-02
  • 通讯作者: 张磊磊（1993-），男，博士，副教授，从事固体氧化物燃料电池方面研究；E-mail：petuzll@163.com。
  • 作者简介:徐璟升（1995-），男，硕士研究生，从事固体氧化物燃料电池方面研究；E-mail：1275716025@qq.com。
  • 基金资助:
    辽宁省“兴辽英才计划”项目（XLYC1807179）。

Preparation of In⁃Situ Precipitated SOFC Composite Anode Based on Fe⁃Based Perovskite

Xu Jingsheng， Cai Hongdong， Zhang Leilei， Yao Guibin， Song Zhaoyuan   

  1. College of Science， Liaoning Petrochemical University，Fushun Liaoning 113001，China
  • Received:2019-11-06 Revised:2019-12-27 Published:2021-02-26 Online:2021-04-02

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摘要： 使用微量的Ni替换La0.5Sr0.5Fe0.9Mo0.1O3-δ（LSFM）中高价态的Mo离子，通过破坏其还原气氛下的稳定性，在阳极还原气氛下电极表面原位析出Fe⁃Ni合金纳米颗粒，从而制备出高催化性能的复合阳极催化剂，并对其作为SOFC阳极的性能进行电化学表征。实验结果显示，La0.5Sr0.5Fe0.9Mo0.07Ni0.03O3-δ(LSFMN0.03)阳极制备的单电池在H2和CO燃料下功率密度分别达到0.84 W/cm2和0.62 W/cm2(800 oC)，相应的极化阻抗分别为0.35 Ω·cm2和1.01 Ω·cm2(800 oC)。LSFMN0.03阳极的性能显著优于LSFM阳极。稳定性测试表明，H2/CO混合燃料中的H2比例大于40%时，以LSFMN0.03作阳极的单电池能保持良好的稳定性。

关键词: SOFC, 阳极, 原位析出, Fe?Ni合金

Abstract: The Mo ions with high valence state in La0.5Sr0.5Fe0.9Mo0.1O3-δ (LSFM) were partially substituted by trace amounts of Ni, which was found to weaken the structural stability of La0.5Sr0.5Fe0.9Mo0.1O3-δ under reducing atmosphere. In this way, Fe⁃Ni alloy nanoparticles precipitated on the surface of the oxidized perovskite under reducing atmosphere, and a composite anode then be prepared showing improved catalytic properties, electrochemical characterizations of which were evaluated. The experimental results indicate that power densities of single cell using La0.5Sr0.5Fe0.9Mo0.07Ni0.03O3-δ (LSFMN0.03) as anode are 0.84 W/cm2 and 0.62 W/cm2 (800 oC) with polarization resistance of 0.35 Ω·cm2 and 1.01 Ω·cm2 (800 oC) under H2 and CO fuels, respectively. The performances of cell with LSFMN0.03 anode are obviously higher than that of La0.5Sr0.5Fe0.9Mo0.1O3-δ anode. The results of stability tests indicate that, the cell with LSFMN0.03 anode could maintain an excellent electrochemical stability, when the H2 content in H2/CO mixture fuel is more than 40%.

Key words: SOFC, Anode, In?suit, Fe?Ni alloy

引用本文

徐璟升， 蔡洪东， 张磊磊， 姚桂彬， 宋昭远. 基于铁基钙钛矿制备原位析出型SOFC复合阳极[J]. 石油化工高等学校学报, 2021, 34(1): 22-27.

Xu Jingsheng， Cai Hongdong， Zhang Leilei， Yao Guibin， Song Zhaoyuan. Preparation of In⁃Situ Precipitated SOFC Composite Anode Based on Fe⁃Based Perovskite[J]. Journal of Petrochemical Universities, 2021, 34(1): 22-27.

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