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Ce0.8M0.2O2-δ(M=Co,Fe,Mn)用于天然气中温SOFCs阳极的研究
  • ISSN号:1002-087X
  • 期刊名称:《电源技术》
  • 时间:0
  • 分类:TM911.4[电气工程—电力电子与电力传动]
  • 作者机构:[1]新疆大学化学化工学院,新疆乌鲁木齐830046
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(NO.50662005)
中文摘要:

采用溶胶-凝胶法合成了过渡金属掺杂的CeO2新型中温固体氧化物燃料电池(IT—SOFCs)阳极材料Ce0.8M0.2O2-δ(M=Co,Fe,Mn)(20CDC、20FDC、20MDC)。采用共压-共烧结法制备了以NiO-20CDC、NiO-20FDC、NiO-20MDC复合阳极为支撑、以Ce0.8M0.2O2-δ(GDC)为电解质、以La0.8Sr0.2Co0.8Fe0.2O3-δ(LSCF)-GDC为复合阴极的单电池。利用XRD、SEM等方法对阳极材料进行了物相结构和微观形貌分析。在400,700℃范围内。以湿天然气(3%H2O)为燃料气、氧气为氧化气测试比较了三种电池的放电性能。结果表明:所制的20CDC、20FDC、20MDC粉体均为萤石型结构;在制备的电池中,(50%)NiO-20CDC阳极材料具有良好的孔道结构,且具有最佳的电化学性能,在650℃时其最大电流密度为148.84mA/cm^2,最大比功率为30.91mW/cm^2。

英文摘要:

In this paper, the samples of Ce0.8M0.2O2-δ(M=Co,Fe,Mn) (20 CDC,20 FDC,20 MDC) as anode materials for intermediate temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs) were prepared by the sol-gel method. The NiO-20 CDC, NiO-20 FDC and NiO-20 MDC anode supported cells were fabricated by dry-pressing process using Ce0.8Gd0.2O2-δ(GDC) as electrolyte and La0.8Sr0.2Co0.8Fe0.2O3-δ(LSCF)-GDC-Ce0.8Gd0.2O2-δ as cathode. The crystal forms and microstructures have been investigated using XRD and SEM methods. The performances of single cells using humidified natural gas(3% H2O) as fuel and oxygen as oxidant were tested from 400 ℃ to 700 ℃. The results of experiment show that the obtained powers have a cubic fluorite structure. The (50%)NIO-20 CDC anode of the cells represents good structure of hole. The (50%)NiO-20 CDC anode supported-cell manifests the best electrochemical performances among the three cells. The maximum current density and power density are 148.84 mNcm2 and 30.91 mW/cm^2 at 650℃.

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期刊信息
  • 《电源技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国电子科技集团公司
  • 主办单位:中国电子科技集团公司第十八研究所
  • 主编:黄永才
  • 地址:天津市西青海泰华科七路6号
  • 邮编:300384
  • 邮箱:cjps@tips.ac.cn
  • 电话:022-23959362
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-087X
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1126/TM
  • 邮发代号:6-28
  • 获奖情况:
  • 国家期刊提名奖,国家“双效”期刊,连续四届天津市优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11796