一步法合成40Pr0.6Sr0.4FeO3-δ-60Ce0.9Pr0.1O2-δ阴极材料在固体燃料电池应用

"40Pr0．6 Sr0．4 FeO3-δ-60Ce0．9Pr0．1 O2-δ阴极材料的制备及在固体氧化物燃料电池中的应用 (2013年)" 这篇论文研究了40Pr0．6 Sr0．4 FeO3-δ-60Ce0．9Pr0．1 O2-δ（简称PSFO-CPO）复合阴极材料的制备方法和在固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell, SOFC）中的应用效果。通过一步甘氨酸燃烧法，研究人员成功地合成了这种材料。甘氨酸燃烧法是一种利用甘氨酸作为燃料和还原剂的简便、环保的合成方法，适用于制备金属氧化物粉体。 在950℃下烧结10小时后，X射线衍射（XRD）分析结果显示形成了PSFO-CPO复合相，这意味着材料的晶体结构已经稳定。材料的电导率是衡量其作为电极材料性能的重要指标，研究表明，该材料在850℃时表现出最高的电导率，达到0．68 S・cm-1，这有利于提高电池的电化学性能。 此外，论文还对PSFO-CPO材料进行了阻抗性能测试。在800℃的温度下，材料的阻抗值为0．049 Ω・cm2，较低的阻抗值意味着电子和离子在材料中的传输效率较高，对于燃料电池的功率输出有积极影响。 进一步，科研人员对使用PSFO-CPO阴极材料的SOFC单电池进行了性能评估。在800℃的工作温度下，单电池的功率密度达到117 mW/cm2，这是一个相对较高的数值，显示出该材料作为阴极的优秀性能。在SOFC中，高功率密度意味着更高的能源转化效率，这对于燃料电池的实际应用至关重要。 40Pr0．6 Sr0．4 FeO3-δ-60Ce0．9Pr0．1 O2-δ复合阴极材料的研制成功，不仅展示了其优良的电导率和低阻抗特性，而且在实际的固体氧化物燃料电池中表现出良好的电化学性能。这一成果为开发新型高性能SOFC阴极材料提供了新的方向，对提升燃料电池的效率和稳定性具有重要意义。