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  检索提示:高级检索多个条件检索时是按照顺序运算的:如 A或B与C 即:(A或B)与C

  固体氧化物燃料电池的输出特性主要取决于欧姆极化、活化极化与浓差极化。电池总的损耗主要是由阴极极化引起,尤其是阴极的活化极化。对于一定的电解质和阴极材料,通过电解质/阴极界面结构的设计来增加三相反应界面长度将是提高阴极活性的有效方法。

  本课题通过火焰喷涂的方法在光滑YSZ电解质表面沉积部分熔化的YSZ微凸颗粒,从而实现对电解质表面结构的调控,达到增加有效TPB长度的目的。系统研究了电解质表面结构对阴极极化性能的影响,探讨阴极极化与电解质表面面积增大因子(αarea)之间的关系,为构筑高性能复合阴极提供理论依据。

  研究结果表明:在喷涂距离为20mm,乙炔流量为5SLPM时,大部分喷涂颗粒呈部分熔化状态,沉积在电解质表面呈微凸结构,实现了光滑电解质表面结构的调控。电解质表面αarea随着颗粒覆盖率的增加而增大,当覆盖率为87%时,αarea达到2.48。阴极极化性能分析结果表明阴极极化的降低可以通过电解质表面结构的调控来实现。

  采用无水乙醇先驱体溶液等离子喷涂法在微凸电解质表面制备电子导电的La0.8Sr0.2MnO3(LSM)阴极和混合电子-离子导电的La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3(LSCF)阴极。阴极结构由尺寸为10~20µm左右的团聚体组成,团聚体内部由微米和亚微米级的细小颗粒组成,美食文化整个阴极呈疏松多孔结构,溶液等离子喷涂法能够让阴极材料在不同熔化程度的微凸YSZ颗粒表面均匀覆盖。极化测试结果表明,阴极极化Rp随着电解质表面αarea的增加而逐渐减小,且1/Rp(单位面电导)与αarea呈正比的线性关系。当αarea为2.48时,LSM阴极在900oC的极化值为0.13Ω•cm2;αarea为2.62时,LSCF阴极在800oC的极化值为0.14Ω•cm2,约为平基体上的40%。

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