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SDC中间层的阳极支撑型LSGM电解质膜SOFC的制备及性能研究
  • ISSN号:1000-324X
  • 期刊名称:《无机材料学报》
  • 时间:0
  • 分类:O642[理学—物理化学;理学—化学] TM911[电气工程—电力电子与电力传动]
  • 作者机构:[1]广西工学院生物与化学工程系,柳州545006, [2]华南理工大学化学与化工学院,广州510640
  • 相关基金:国家自然科学基金(20976063); 教育部科学技术研究重点项目(210163); 广西自然科学基金(2010GXNSF-A013045)
中文摘要:

采用离心沉降法及高温共烧结工艺在多孔NiO-Sm0.2Ce0.8O1.9(SDC)阳极上成功地制备了SDC/LSGM(La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ)/SDC电解质薄膜.经共烧结制备了11μm SDC/15μm LSGM/13μm SDC三层复合电解质薄膜.电池在800℃最大输出功率密度为0.92 W/cm2,但电池的开路电压0.89 V低于理论电动势.电池微结构和元素分析表明,高温共烧结时Ni扩散到LSGM电解质薄膜中引起电子电导,导致电池开路电压偏低.阻抗谱测试表明,引入SDC电解质作为隔离层后,欧姆极化过程和电极极化过程共同影响电池的性能.

英文摘要:

Anode-supported solid oxide fuel cells(SOFCs) composed of NiO-SDC(Sm0.2Ce0.8O1.9) composite an-ode,thin tri-layer electrolyte,and La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3(LSCF)-La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ(LSGM) composite cathode were fabricated.The thin 11 μm SDC/15 μm LSGM/13 μm SDC tri-layer electrolyte was prepared by centrifugal casting and co-firing technique.Cell tests in air as oxidant and humidified hydrogen as fuel show a maximum power density of 0.92 W /cm2 at 800℃.However,the open-circuit voltage(OCV) of these cells is 0.89 V which is lower than the Nernst potential.The above result is due to electronic conductivity in the LSGM layer,resulting from Ni impurities that entered during co-firing with the NiO-SDC anode.While the SDC buffer layers are introduced as buffer layers,impedance measurements indicate that both the ohmic resistance and the polarization resistance dominate the cell performance.

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期刊信息
  • 《无机材料学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院上海硅酸盐所
  • 主编:郭景坤
  • 地址:上海市定西路1295号
  • 邮编:200050
  • 邮箱:wjclxb@mail.sic.ac.cn
  • 电话:021-52411302
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-324X
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1363/TQ
  • 邮发代号:4-504
  • 获奖情况:
  • 获"中国百种杰出学术期刊"称号
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),瑞典开放获取期刊指南,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21274