Performance of the Composite Cathode Ba_0.5Sr_0.5Co_0.8Fe_0.2O_3-δ-Ce_0.9Gd_0.1O_2-δ for Medium-low Temperature Solid Oxide Fuel Cell

Ba 0.5 Sr 0.5 Co 0.8 Fe 0.2 O 3 -Ce 0.9 Gd 0.1 O 2 中低温固体 氧化物燃料电池复相阴极的研究 罗凌虹, 胡佳幸, 程 亮, 徐 序, 吴也凡, 林囿辰 (景德镇陶瓷大学 江西省燃料电池材料与器件重点实验室, 景德镇 333403) 摘 要: 采用溶胶凝胶法制备 Ba 0.5 Sr 0.5 Co 0.8 Fe 0.2 O 3- (BSCF)粉体后, 使用 Ce 0.9 Gd 0.1 O 2- (GDC)溶胶包裹 BSCF 粉的 方法制备疏松多孔的 BSCF-xGDC(x=30wt%, 40wt%, 50wt%)复相阴极。通过 X 射线衍射仪、场发射扫描电镜和透 射电镜对复相阴极的物相组成、单电池断面形貌及 GDC 对 BSCF 颗粒的包裹形貌进行表征。利用阻抗谱测试研究 了复相阴极材料的电化学性能, 讨论了掺入 GDC 量对阴极性能的影响。结果表明：通过 GDC 溶胶包裹 BSCF 粉 体的制备方法改善了阴极的电化学性能, 在同一温度下, BSCF-40GDC 阴极的极化电阻最小, 在 650℃时阴极极化 阻抗约为 0.397 Ω•cm 2 ; 以 BSCF-40GDC 为阴极制备的单电池, 以 H 2 +3%H 2 O 为燃料气、空气为氧化气体, 650℃下 电池的最大功率密度为 0.514 W/cm 2 , 欧姆电阻为 0.257 Ω•cm 2 , 两极极化电阻为 0.0588 Ω•cm