无机化工论文_La_(2-x)Bi_xCuO_4阴极材料的合

文章目录

1 实验部分

1.1 阴极材料的合成

1.2 电池的制备

1.3 材料的测试与表征

2 结果与讨论

2.1 La2-xBixCu O4阴极材料的物相分析

2.2 La2-xBixCu O4的热膨胀以及电导率分析

2.3 La2-xBixCu O4材料的O2-TPD分析

2.4 La2-xBixCu O4阴极的电化学性能

2.5 LBC0.10阴极的单电池性能测试

3 结论

文章摘要:采用甘氨酸-硝酸盐法合成了固体氧化物燃料电池阴极材料La_2-xBi_x CuO₄（x=0、0.05、0.10）,并利用X射线衍射（XRD）对材料的物相进行分析。结果表明,La_2-xBi_x CuO₄形成单一的类钙钛矿结构氧化物,且晶胞体积随着铋掺杂量的增加而增大。在950℃烧结24 h过程中,La_2-xBi_x CuO₄不与电解质Sm_0.2Ce_0.8O_1.9（SDC）发生反应,表明这种电解质材料具有良好的高温化学相容性。电导率测试结果表明Bi的掺入显著提高了材料电导率。程序升温脱附测试结果表明,铋的掺杂显著增强了材料的表面氧吸附能力。不同氧分压下的交流阻抗谱测试结果表明,La_1.9Bi_0.1CuO₄阴极在700℃空气中的极化电阻为0.26Ω·cm²,以电解质SDC支撑的单电池NiO-SDC/SDC/La1.90Bi0.10O4在700℃的最大输出功率密度为308 mW·cm^-2,电极反应的速控步骤为氧分子的扩散与表面吸附过程。

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