Preparation and Characterization of Sr1-xTbxCoO3-δ (x≤0.3) Cathode Materials for Intermediate-temperature Solid Oxide Fuel Cell

以化学计量比的SrCO 3 、Co 3 O 4 和Tb 4 O 7 为原料, 采用固相法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料Sr 1- x Tb x CoO 3- δ (STC, x ≤0.3), 采用XRD、ND、TGA、范德堡直流四探针法和电化学方法对STC的晶体结构、高温失重、电导率、极化电阻以及电池进行了研究。结果表明: Sr0.9Tb0.1CoO3-δ的晶体结构是立方相Pm-3m空间群结构; Sr 0.8 Tb 0.2 CoO 3- δ 和Sr 0.7 Tb 0.3 CoO 3- δ 是四方相I4/mmm结构。在500~800℃时, STC的总电导率( σ )均大于407 S/cm。极化电阻( R p )和活化能( E a )随着 x 的增加而增大。当x=0.1时, STC的氧离子空位浓度最大, 具有最好的阴极性能, 由其组成的单电池最大功率密度为836 mW/cm 2 。