Co掺杂Sr_(0.95)Ti_(0.4)Fe_(0.6)O_(3–δ)阳极SOFC制备及在掺氢天然气下的性能

作者：张婉晨; 吕秋秋; 朱腾龙^*; 钟秦

来源：硅酸盐学报, 2023, 1-8.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20230480

• 固体氧化物燃料电池
• 钙钛矿阳极
• 掺氢天然气
• 电化学性能

天然气管道掺氢是实现大规模、长距离输氢的关键技术之一，通过固体氧化物燃料电池(SOFC)直接利用掺氢天然气发电或开展冷热电联供，不需要进行氢气分离提纯，就可实现能量的高效转化利用。针对掺氢天然气燃料对SOFC阳极性能及稳定性的需求，采用高温固相合成法制备了Sr0.95Ti0.4–xFe0.6CoxO3–δ (STFC,x=0.03,0.05,0.07)阳极，研究了材料结构演变、多孔阳极导电特性及不同掺氢比甲烷燃料下的单电池性能及稳定性。结果表明，STFC钙钛矿氧化物经过加湿氢气还原后表面析出纳米Co–Fe合金颗粒，且析出组分随Co掺杂含量增大而增多。在800℃和加湿氢气下，STFC多孔电极的电导率为3S/cm；在800℃掺氢比20%(体积分数)甲烷燃料中，单电池峰值功率密度达到0.457 W/cm2，在0.14 A/cm2电流密度下连续运行140h，表现出较好的性能及长期稳定性。

• 单位
  南京理工大学