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由于日益严重的能源危机和环境保护问题,固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cells,SOFC)作为一种清洁、高效的新型绿色发电装置有着非常广泛的应用前景。然而传统的SOFC需要在高温(900-1000℃)下运行,较高的工作温度限制了SOFC的商业化应用,降低其工作温度到中低温(600-800℃)是SOFC发展的必然趋势,这样不仅扩大了SOFC各部件材料的选择范围,延长了SOFC的使用寿命,还能降低了SOFC生产成本。但随着SOFC工作温度降低,阴极极化损失将会增大,导致SOFC性能下降。因此,开发研究在中低温下具有高电导率、髙稳定性、高催化活性并且与电解质热膨胀系数相匹配的SOFC阴极材料对中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)来说至关重要。本论文中,对钙钛矿型Sr1-xCexCoO3-δ(x=0.05、0.1、0.15)和SrCo1-yCeyO3(y=0.05、0.1、0.15)系列阴极材料的性能进行了研究,验证了这两种材料作为IT-SOFC阴极材料的可行性,并对比了Ce掺杂进SrCoO3-δ不同位置(A、B位)时,对其结构和电化学性能的影响。通过EDTA-柠檬酸联合络合法合成Sr1-xCexCoO3-δ(x=0.05、0.1、0.15)系列阴极材料,测试了其相结构和电化学性能。结果表明,在A位引入稀土元素Ce形成了稳定的立方钙钛矿结构,且Sr1-xCex CoO3-δ阴极材料与固体电解质GDC具有良好的化学相容性。当x=0.15时,从XRD图谱中观察到有CeO2析出。x=0.05和0.1时,Sr1-xCexCoO3-δ在600-800℃温度范围内的电导率分别为492-724和382-435 S·cm-1。800℃时,这两种材料在GDC电解质上的界面电阻分别为0.089和0.124?·cm2。掺杂量x=0.05时,Sr1-xCexCoO3-δ有最优异的电化学性能,说明其为掺杂量最佳选择。在Sr0.95Ce0.05CoO3-δ阴极材料中加入GDC电解质,可以显著地降低其在GDC电解质上的界面电阻,当GDC加入量为30%时,界面电阻最小,800℃时界面电阻为0.017?·cm2。以Sr0.95Ce0.05CoO3-δ-GDC作为阴极的单电池Ni-GDC/GDC/Sr0.95Ce0.05CoO3-GDC,在700℃时最大功率密度为425 mW·cm-2。通过EDTA-柠檬酸联合络合法合成了SrCo1-yCeyO3-δ(y=0.05、0.1、0.15)系列材料,并对其作为IT-SOFC阴极材料进行了评价。结果表明,在固溶度范围内,随着Ce4+掺杂量的增加,热膨胀系数显著降低,当y=0.1时热膨胀系数低至13.46×10-66 K-1,电导率随Ce4+含量增加先增加后降低,但均符合作为IT-SOFC阴极材料的最低要求。在600-800℃温度范围内,y=0.05和0.1的SrCo1-yCeyO3-δ阴极材料的电导率分别为348-589和319-389 S·cm-1。800℃时,这两种材料在GDC电解质上的界面电阻分别为0.102和0.361?·cm2。在SrCo0.95Ce0.05O3-δ阴极材料中加入GDC电解质,可以显著地降低其在GDC电解质上的界面电阻,当GDC加入量为30%时,界面电阻最小,800℃时界面电阻最小为0.023?·cm2。以SrCo0.95Ce0.05O3-δ-GDC作为对阴极的单电池Ni-GDC/GDC/SrCo0.95Ce0.05O3-GDC,在750℃时最大功率密度为380 mW·cm-2。对比Ce掺杂在SrCoO3-δ不同位置(A、B位)的实验结果表明,A位掺杂更有利于提高电导率和稳定立方钙钛矿结构,B位掺杂对于降低热膨胀系数的效果更加显著,两者优势不同,但都是具有发展潜力的IT-SOFC阴极材料。