摘要

电极材料的孔隙结构是电极支撑型固体氧化物燃料电池(ES-SOFC)长期稳定运行的关键因素。采用高温固相法合成(La0.75Sr0.25)0.95MnO3(LSM95)阴极粉末、物理分散的方法制备木质纤维作为造孔剂,对 SOFC 阴极的孔隙结构进行优化。为模拟真实电堆内的气体损耗,设计一种测试流阻率和模拟损耗的装置,并结合 X 射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热膨胀仪和四电极法研究孔隙结构对阴极性能的影响。结果表明,高温固相法合成的 LSM95 为单钙钛矿结构且颗粒均一,LSM95 与氧化钇稳定的氧化锆(8YSZ)在 1 250 ℃烧结不会相互反应。木质纤维作为造孔剂,可得到具有高孔隙率的连通孔,这种孔道结构有低的空气流阻率,并且在多次模拟损耗后,电导率只下降约 3%。研究结果对ES-SOFC的电极造孔有实际指导意义。