作者单位
摘要
1 西安交通大学,电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安 710049
2 北京怀柔实验室,北京 101400
3 中国科学院上海硅酸盐研究所,上海 201899
质子导体型可逆固体氧化物电池(P-RSOCs)具有质子传导活化能低、工作温度低和燃料灵活的特点,鉴于其在化学能和电能转化方面的效率与成本优势,被认为是一种极具发展潜力的能量转化和存储装置。本综述总结了P-RSOCs的研究进展,重点介绍了近5年的突破性工作,对电解质和电极的材料体系及制备技术进行了梳理与讨论,分析了P-RSOCs的应用前景和未来研究方向。钙钛矿氧化物多样化的组成与改性方式使其成为P-RSOCs的关键材料,多燃料特性、电解质与电极的界面性能和电池长期稳定性是当前面临的关键挑战。
质子导体型可逆固体氧化物电池 电解质材料 电极材料 钙钛矿氧化物 proton-conducting reversible solid oxide cells electrolyte materials electrode materials perovskite-based oxides 
硅酸盐学报
2023, 51(10): 2700
作者单位
摘要
1 中国科学院 上海硅酸盐研究所, 能量转换材料重点实验室, 上海 200050
2 中国科学院大学, 北京 100049
本研究利用固相反应法合成了一系列镧取代LaxSr2-3x/2Fe1.5Ni0.1Mo0.4O6-δ (LaxSFNM, x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)钙钛矿陶瓷材料, 并研究其作为固体氧化物燃料电池阳极的电化学性能。X射线衍射(XRD)测试表明合成的粉末具有立方钙钛矿结构。在高温下利用氢气还原LaxSFNM样品, 发现其晶粒表面析出纳米尺度的Fe-Ni合金颗粒, 并且偏析纳米颗粒的密度随着La 3+掺杂量的增加而显著降低。在对称电池阻抗测试中, 随着La 3+掺杂量的增加, 阳极极化阻抗逐渐降低, 掺入量为0.3时阻抗达到最小值。La0.3SFNM对称电池在750 ℃下极化阻抗仅为0.16 W·cm 2, 进一步增加掺杂量时, La0.4SFNM对称电池极化阻抗增加至0.17 W·cm 2。La0.3SFNM材料良好的电极反应催化活性源于适当分布的Fe-Ni合金纳米偏析颗粒与LaxSFNM陶瓷基体的共同作用。利用流延法制备一系列以LaxSFNM为阳极、SmBa0.5Sr0.5Co2O6为阴极、LSGM为电解质的单电池, 使用氢气作为燃料时, La 3+掺杂量x=0.3的单电池表现出最高的功率密度, 在750、650和550 ℃时峰值功率密度可达1.26、0.90和0.52 W·cm -2。上述结果表明, La0.3Sr1.55Fe1.5Ni0.1Mo0.4O6-δ可以用作高性能SOFC阳极催化剂。
固体氧化物燃料电池 阳极材料 高温原位脱溶 Solid Oxide Fuel Cells anode materials in-situ exsolution 
无机材料学报
2020, 35(5): 617

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