作者：于亚泽; 孙丽萍; 赵辉; 霍丽华复合阴极电极反应氧还原反应
摘要：采用甘氨酸燃烧法合成了LaBiMn2O6粉体,并与Sm0.2Ce0.8O1.9均匀混合制备了LaBiMn2O6-Sm0.2Ce0.8O1.9(LBM-SDC)复合阴极材料。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对材料的物相及微观形貌进行分析,结果表明LBM与SDC在1 000℃下有良好的化学稳定性。SDC的复合增加了氧离子传导路径,进而使氧还原反应(ORR)速度加快。电化学阻抗谱(EIS)测试结果表明,复合阴极极化电阻(Rp)随SDC复合量的增加呈现先降低后升高的趋势,当复合量为30%(w/w)时,阴极材料的性能最优。在700℃空气气氛下的极化电阻为0.186Ω·cm2,相对LBM(0.717Ω·cm2)减少74%。氧分压测试结果表明阴极反应的速率控制步骤为氧分子的吸附-解离过程。以复合阴极构筑的电解质支撑单电池Ni-SDC/SDC/LBM-30%SDC在700℃的最大输出功率密度为234 mW·cm-2,连续测试90 h输出功率衰减约4%。
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