【摘 要】
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以氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)为电解质的固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种具有应用前景的新型全固态化学电源.该文首先针对阴极材料(La,Sr)MnO(LSM)与电解质YSZ界面在高温制作(1
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以氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)为电解质的固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种具有应用前景的新型全固态化学电源.该文首先针对阴极材料(La,Sr)MnO<,3>(LSM)与电解质YSZ界面在高温制作(1200℃)和工作(1000℃)条件下化学性质不稳定的问题,首次采用粉末烧结法在LSM中掺杂Cr<,2>O<,3>(以三价格离子部分取代锰离子),合成了(La<,0.85>Sr<,0.15>)(Mn<,1-y>Cr<,y>)O<,3>(LSMC,y=0.05,0.1,0.15和0.2)材料.其次,针对目前在SOFC阴极极化行为及其影响因素方面尚缺乏系统性研究的现状,从材质和构造形态两方面分别对致密和多孔Pt阴极、致密和多孔LSMC阴极、LSMC-YSZ混合阴极和YSZ-TiO<,2>混合导电阴极的极化特性和相应的电极反应控制步骤进行了测试与分析.最后,对电极构成比较复杂的LSMC-YSZ混合电极,采用Monte Carlo法,在建立电极组成颗粒的混合模型基础上,模拟计算了阴极极化阻抗,模拟结果较好地符合实验结果,证明混合模型的合理性.关于极化方面的研究指出:SOFC的阴极应采用LSMC或LSMC-YSZ混合物为材料,采取孔道丰富、孔壁(阴极材料本身)致密的构造形态.
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