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作者:陆浩田;张毅蕾;易子恒;程亮;罗凌虹;王乐莹;徐序;熊斌;曹希文;
单位:景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院;景德镇陶瓷大学国家日用及建筑陶瓷工程技术研究中心;
摘要:在固体氧化物电池领域,可逆对称电池(RS-SOCs)因具有高能量转换效率和制作简单的特点,展现出巨大的发展潜力。Sr_(1.85)Fe_(1.3)Co_(0.2)Mo_(0.5)O_(6-δ)(SFCM)电极材料因为其兼具Fe与Co离子的氧化还原活性还有Mo的耐硫稳定性而被应用于对称电极。本文采用乙二胺四乙酸(EDTA)-柠檬酸双络合溶胶凝胶法去制备材料,用X射线衍射(XRD)、电化学性能测试(EIS和IV)和扫描电子显微镜(SEM)等对其进行测试分析,研究SFCM电极材料分别在氧化气氛和还原气氛下的性能。结果表明,SFCM在1200℃空气气氛下得到双钙钛矿结构Sr_2Fe_(1.5)Mo_(0.5)O_6相,其在900℃还原气氛下生成了少量的双钙钛矿结构Sr_3FeMoO_7相和立方结构CoFe合金相。采用SFCM-GDC作为电极,以SSZ电解质为支撑层的对称电池,单电池在SOFC模式下,800℃、3 vol.%H_2O-97 vol.%H_2为燃料的功率密度为0.52 W·cm~(-2),SOEC模式下,800℃、50 vol.%H_2-50 vol.%?CO_2燃料气体,1.5 V下电流密度达到1.106?A·cm~(-2)。
关键词:固体氧化物电池;;双钙钛矿;;可逆对称电池
基金资助:江西省自然科学基金项目(20242BAB20086,20224ACB 204010);; 江西省教育厅科技落地计划(KJLD13072);; 景德镇市科技局项目(20234ST002,2023GY001-06,20234ST005)