固体氧化物燃料电池La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8-x)Sc_xO_(3-δ)阴极材料的晶体结构与电化学性能
固体氧化物燃料电池La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8-x)Sc_xO_(3-δ)阴极材料的晶体结构与电化学性能
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DOI：
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
安胜利
中科院分区：
文献类型：
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作者：
蔡长焜;谢满意;王林;薛柯;彭军;包金小;安胜利
采用溶胶-凝胶法合成了Sc掺杂La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8-x)Sc_xO_(3-δ) (LSCFScx, x=0, 0.04, 0.08)阴极粉体,系统分析了LSCFSc阴极材料的晶体结构、表面元素化学形态、催化活性及电化学性能。XRD结果表明,LSCF为立方结构,Sc~(3+)掺杂后LSCFSc阴极材料由立方相向六方结构转变。LSCFSc阴极材料的电导率随着Sc~(3+)的掺杂而降低,在300~800 ℃温度范围内LSCFSc_(0.08)阴极样品的电导率仍大于100 S/cm。XPS结果表明Sc~(3+)掺杂提高了LSCFSc阴极材料表面吸附氧(OAds)的含量,LSCFSc_(0.08)阴极材料在800 ℃测得的极化面电阻R_(ASR)为0.026 Ω·cm~2,相比LSCF阴极材料R_(ASR)降低了约87.7%,显著改善了LSCFSc阴极材料对氧气的吸附/解离能力,提升了对氧气的催化活性。以Ni-SDC为阳极材料, SDC为电解质,LSCFSc_(0.08)为阴极材料组装成Ni-SDC|SDC|LSCFSc_(0.08)阳极支撑型单电池,在800 ℃时最大功率密度为806 mW/cm~2,表明Sc~(3+)掺杂可以显著提升阴极材料的电化学性能。