【摘 要】
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固体氧化物燃料电池(SOFC)由于其具有能量转化率高、环境友好等特点,受到了人们的广泛关注。本文使用EDTA-柠檬酸法成功制备了三个系列的Ni基类钙钛矿结构阴极材料,并对它们进行了掺杂改性研究。第一个系列材料为Pr1.8La0.2Ni0.95-x.95-x Cux Al0.05O4+δ(x=0,0.1,0.2,0.3)。随着Cu掺杂量的增大,该系列材料的电导率逐渐增大,催化活性和单电池性能先增大后
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固体氧化物燃料电池（SOFC）由于其具有能量转化率高、环境友好等特点,受到了人们的广泛关注。本文使用EDTA-柠檬酸法成功制备了三个系列的Ni基类钙钛矿结构阴极材料,并对它们进行了掺杂改性研究。第一个系列材料为Pr1.8La0.2Ni0.95-x.95-x Cux Al0.05O4+δ（x=0,0.1,0.2,0.3）。随着Cu掺杂量的增大,该系列材料的电导率逐渐增大,催化活性和单电池性能先增大后减小。其中Pr1.8La0.2Ni0.85Cu0.1Al0.05O4+δ材料的性能最为优异,但在700、800℃下的热稳定性不够理想。第二个系列材料为Pr2-yLayNi0.85Cu0.1Al0.05O4+δ（y=0,0.2,0.5,1.0）。随着La含量的增大,该系列材料的平均热膨胀系数逐渐增大,电化学性能逐渐降低,但热稳定性有所提升。其中综合性能最优异的是PrLaNi0.85Cu0.1Al0.05O4+δ材料,在700℃下煅烧72 h后仍未分解,但在800℃下的稳定性不够理想。第三个系列材料为Pr4-z-z Laz Ni3O10+δ（z=1,2,3）。随着La掺杂量的增大,样品的电化学性能逐渐下降。此外,相比于前两个系列材料,该系列材料的电导率明显提高,且热稳定性更好,但化学活性降低了很多。其中Pr3La1Ni3O10+δ材料性能最为优异,在800℃下稳定性良好结果表明,PrLaNi0.85Cu0.1Al0.05O4+δ材料可作为在700℃下工作的SOFC阴极理想材料。当工作温度更高时,则Pr3La1Ni3O10+δ材料更加合适。
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