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近年来,由于低污染、高效率和低成本等各种优点,中低温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)被认为是最具潜力的能源装置之一。Ca3Co4O9-δ阴极材料由于与电解质的膨胀系数相近等优点,近年来成为IT-SOFC的阴极材料研究的热点。本论文从增加阴极与电解质的三相界面长度出发,以阴极Ca3Co4O9-δ为基础,采用离子浸渍法优化阴极微观结构来提高阴极的电化学性能。论文采用电解质浸渍制备了Ca3Co4O9-δ-SDC复合阴极,并进行物相分析和交流阻抗测试。XRD测试表明,浸渍制备的复合阴极Ca3Co4O9-δ-SDC具有一定稳定性,并没有发生化学反应。阻抗性能测试表明,复合阴极的阻抗明显降低,在800℃时,Ca3Co4O9-δ-SDC复合阴极极化阻抗为0.068 Ω·cm2,而单相阴极Ca3Co4O9-δ极化阻抗为0.3039 Ω·cm2,可知浸渍制备复合阴极可优化阴极性能。为进一步提高复合阴极Ca3Co4O9-δ-SDC的电化学性能,本文将浸渍液加热搅拌以期优化实验方案,同时制备了相应的电解质支撑的单电池。通过电化学性能测试,加热搅拌浸渍的复合阴极Ca3Co4O9-δ-SDC性能明显提高,极化阻抗值降到0.035 Ω·cm2；以单相阴极Ca3Co4O9-δ和复合阴极Ca3Co4O9-δ-SDC为阴极的单电池功率分别为209 mW·cm-2和662mW·cm-2。由于Ca3Co4O9-δ的电导率较低,浸渍SDC会进一步降低阴极的电导率,而Ag因其高的电导率在优化电极电导率方面被广泛应用。因此,本文尝试在Ca3Co-δ-SDC上浸渍Ag来提高阴极性能。通过测试发现,Ca3Co-δ-SDC-Ag的性能没有提高,极化阻抗为0.09 Ω·cm2,单电池功率为384 mW·cm-2。这可能是由于烧结温度过高和时间过长,造成Ag颗粒变大且分布范围变小而造成的。因此,加热浸渍优化的复合阴极Ca3Co4O9-δ-SDC具有较好地阴极性能,可以作为SOFC的阴极材料。