水热原位生长制备致密氧化铈基固体氧化物燃料电池隔离层

摘要：

面向高性能固体氧化物燃料电池(SOFC)低成本制备及长寿命运行需求,提出了一种致密氧化铈基隔离层的制备方法.将阳极支撑半电池的Y2O3稳定ZrO2(YSZ)电解质浸没于硝酸钆和硝酸铈水溶液中,并在180℃水热条件下处理36 h,获得了原位生长的致密Gd2O3掺杂CeO2(GDC)薄膜;进一步将其与La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3–δ阴极在1075℃共烧结,得到阳极支撑SOFC单电池.结果表明,水热原位生长制备的GDC隔离层连续且致密,组成约为Gd0.044Ce0.956O2–δ,厚度约为0.23μm;阳极支撑单电池在750℃的欧姆阻抗约为0.101Ω·cm2,相较于传统丝网印刷GDC隔离层单电池降低了约38％,在室温加湿氢气燃料下的最大功率密度达到了约1.038 W/cm2,表现出较好的长期运行稳定性.报道的水热原位生长法能满足多构型、多尺寸SOFC致密隔离层薄膜的低成本规模化制备,具有工业应用前景.

关键词：固体氧化物燃料电池、隔离层、氧化钆掺杂氧化铈、水热原位生长、陶瓷薄膜

所属期刊栏目：51

分类号：TQ174.6

资助基金：江苏省碳达峰碳中;科技创新专项;中央高校基本科研业务费专项

在线出版日期：2023-04-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1000-1006