一步法制备固体氧化物燃料电池阴极及其性能研究文献综述
2020-06-09 10:06
文 献 综 述 1.引言 能源的储存和转换已成为制约世界经济可持续发展的重要问题。
作为一种高效、洁净的能源利用方式,燃料电池发电技术在世界范围内引起了普遍关注,世界各国都在竞相开展研究[1,2]。
其中,高温运行的固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC),以其全固态结构、能量效率高、燃料适应性强等突出特点,发展最快,应用最广[3-5]。
固体氧化物燃料电池由一层致密的电解质及其分隔的多孔阴极和多孔阳极组成。
作为电池的关键组成部分,阴极又叫空气极,氧气在阴极上还原成氧离子。
作为阴极材料必须满足以下要求:(1)电极材料具有较大的电子导电能力;(2)较强的电化学催化活性;(3)较高的氧离子导电能力;(4)与电池其它材料具有良好的热匹配性;(5)与电解质和连接材料具有好的化学相容性[6]。
现有的La1-xSrxMnO3(LSM)阴极材料有两大不足:其一,它的离子电导率很低;其二,在高温下容易与钇稳定的氧化锆(YSZ)发生固相反应[7]。
这两点导致了电池性能的下降。
离子、电子混合导体材料是一类同时具有氧离子和电子导电性能的新型陶瓷膜材料。
此类材料不仅具有催化活性[8],其在中高温环境下对氧具有绝对选择性[9],因而在纯氧制备、燃料电池以及化学反应器[9-11]等方面展现出广阔的应用前景。
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