银基陶瓷复合电极的电性能及其在固体氧化物燃料电池中的应用

余亮 于方永 苑莉莉 蔡位子 刘江 杨成浩 刘美林

引用本文: 余亮, 于方永, 苑莉莉, 蔡位子, 刘江, 杨成浩, 刘美林. 银基陶瓷复合电极的电性能及其在固体氧化物燃料电池中的应用[J]. 物理化学学报, 2016, 32(2): 503-509. doi: 10.3866/PKU.WHXB201512032 shu
Citation:  YU Liang, YU Fang-Yong, YUAN Li-Li, CAI Wei-Zi, LIU Jiang, YANG Cheng-Hao, LIU Mei-Lin. Electrical Performance of Ag-Based Ceramic Composite Electrodes and Their Application in Solid Oxide Fuel Cells[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2016, 32(2): 503-509. doi: 10.3866/PKU.WHXB201512032 shu

银基陶瓷复合电极的电性能及其在固体氧化物燃料电池中的应用

    通讯作者: 刘江, 刘美林; 刘江, 刘美林
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21276097)资助项目 (21276097)

摘要: 银基陶瓷复合电极可望在中低温固体氧化物燃料电池(SOFCs)、含碳燃料SOFCs和固体氧化物电解池(SOECs)中得到广泛应用。为优选出银基陶瓷复合电极的成分,本研究采用YSZ(钇稳定化氧化锆)电解质,先将Ag-YSZ和Ag-GDC(掺钆氧化铈)材料制备成对称电极,测试其在空气下的阻抗谱,由此判断其作为阴极的性能;发现在相同的Ag含量时,Ag-YSZ的阴极极化电阻普遍低于Ag-GDC;当Ag的质量分数为65%时,Ag-YSZ的极化电阻最低,而对于Ag-GDC,Ag的质量分数是70%。然后采用空气中极化电阻最低的Ag-YSZ 和Ag-GDC作为电极制备了SOFC单电池,并采用加湿氢气燃料对电池的电化学性能进行了测试。根据电池的阻抗谱数据,将极化阻抗的数值减去上述阴极阻抗的数值可得到阳极阻抗值,其结果和电池的输出特性均表明,Ag-GDC作为阳极的性能优于Ag-YSZ,即在本实验条件下,Ag-YSZ更适合用作阴极,而Ag-GDC更适合用作阳极。本研究不仅提供了关于银基复合电极材料的有用数据,还提供了一种测试SOFC阳极极化电阻的方法。

English

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  • 收稿日期:  2015-09-28
  • 网络出版日期:  2015-12-02
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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