Co/Ni掺杂SrTi0.3Fe0.7O3–δ钙钛矿电极材料制备及性能

作者：倪维婕; 朱腾龙^*; 陈晓阳; 钟秦; 韩敏芳^*

来源：硅酸盐学报, 2019, 47(03): 313-319.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.2019.03.04

• 固体氧化物燃料电池
• 钙钛矿电极材料
• 铁酸锶钛

以Sr Ti0.3Fe0.7O3–δ(STF)为基础,研究了B位Co、Ni掺杂Sr Ti0.3(Fe1–xCox)0.7O3–δ(STFC)和Sr Ti0.3(Fe1–yNiy)0.7O3–δ(STFN)钙钛矿氧化物的成相过程及其在还原气氛中的结构演变规律,并进一步表征了其用于固体氧化物燃料电池(SOFC)对称电极的电化学性能。结果表明:Co和Fe可以在B位无限互溶,形成Sr Ti0.3Fe0.7O3–δ–Sr Ti0.3Co0.7O3–δ固溶体系;但当Ni替换Fe的比例超过约30%时就会出现明显的Sr2Fe2O5杂相。在还原气氛中,STFC和STFN的结构稳定性随Co或Ni掺杂量的增加而降低,并逐渐由ABO3结构转变为富AO相的钙钛矿衍生结构,同时伴随着Co基或Ni基金属相的生成。在850℃和加湿氢气燃料下,La0.8Sr0.2Ga0.83Mg0.17O3–δ电解质支撑SrTi0.3(Fe0.9Ni0.1)0.7O3–δ和Sr Ti0.3(Fe0.9Co0.1)0.7O3–δ对称电池的最大功率密度分别达到约1.00和0.87 W/cm2,表现出较好的电化学性能和实用前景。

• 单位
  电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室; 南京理工大学; 清华大学