SOFCs金属连接体表面改性Mn-Co尖晶石涂层研究现状

作者：张勇; 李强; 伍彩虹; 符明君; 马江; 孙也泽谋

来源：表面技术, 2022, 1-15.

• 固体氧化物燃料电池
• Fe-Cr铁素体不锈钢
• Mn-Co尖晶石涂层
• 改性机理
• 导电性
• 抗氧化性

Fe-Cr铁素体不锈钢是中低温固体氧化物燃料电池（SOFCs）的理想连接体材料，但其在高温有氧环境中表面易被氧化，且会引起阴极“Cr毒化”现象，致使电池工作效率降低。Mn-Co尖晶石因其较高的高温导电性和抗氧化性，被广泛应用于连接体保护涂层以提高连接体的抗氧化性，并减少Cr的扩散。但Mn-Co尖晶石涂层在长期服役过程中仍存在Cr元素扩散导致Cr2O3过渡氧化层不断增厚、涂层导电性能下降的现象，研究发现通过对Mn-Co尖晶石涂层进行掺杂改性可有效改善上述问题。本文结合近年来Mn-Co尖晶石涂层研究进展，简述了典型的Mn-Co尖晶石晶体结构及其导电机制，总结了改性元素在Mn-Co尖晶石中可能的掺杂位点及对尖晶石晶体结构的影响，重点阐述了稀土元素Y、La、Ce以及过渡族元素Cu、Fe改性对Mn-Co尖晶石涂层抗氧化性、导电性、粘附性以及热膨胀系数相容性的影响，详述了改性元素作用机理，总结对比了不同元素对Mn-Co尖晶石涂层改性侧重点。最后对当前研究中Mn-Co尖晶石涂层存在的问题及今后改性Mn-Co尖晶石涂层的研究方向进行了展望。

• 单位
  材料科学与工程学院; 长安大学