质子导体固体氧化物燃料电池的PrBa0.5Sr0.5Cu2O6-δ复合阴极材料

采用柠檬酸盐燃烧法制备了无钴双钙钛矿氧化物PrBa0.5 Sr0.5 Cu2 O6-δ(PBSC)粉体,探究其作为质子导体固体氧化物燃料电池(H-SOFCs)阴极材料的可行性.研究了它与质子导体电解质BaZr0.1 Ce0.7 Y0.2 O3-δ(BZCY)之间的化学相容性,分析了单相阴极PBSC、复合阴极PBSC-BZ-CY与电解质之间的热匹配性,并测试了单电池的电化学性能.结果发现,以PBSC为阴极、NiO-BZCY为阳极、BZCY为电解质的单电池在750℃时的最大功率密度为230 mW·cm-2,表明PBSC可作为H-SOFCs的阴极材料.而以PBSC-BZCY为阴极的单电池在750℃时的最大功率密度高达669 mW·cm-2.复合阴极电池性能的大幅提高主要与阴极反应从单相阴极/电解质界面扩展到复合阴极电池的整个阴极区域,大幅降低电池电阻有关.PBSC-BZCY复合阴极在H-SOFCs中的应用具有较好的前景.