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该文就是围绕阴极材料的性能以及电极制备工艺开展了一系列的工作,期望寻找性能优越的电极材料和合适的电极制备工艺,进而提高SOFC的性能.研究掺Ag对阴极微结构和电化学性能的影响.采用硝酸盐分解方法在Sm<,0.5>Sr<,0.5>CoO<,3>(SSC)中掺入少量的Ag,形成可用于SOFC的多孔阴极材料(SSC-Agx).通过X-射线衍射测试确定了材料的物相组成;用SEM观测了中温电解质Ce<,0.8>Sm<,0.2>O<,1.9>表面涂层电极的微结构;利用电化学极化曲线和阻抗谱研究了这些材料中低温(500~800℃)电化学性能,确定掺Ag量和烧结温度对阴极电化学性能的影响.结果表明SSC在中温区掺20wt﹪ Ag时具有最佳的电化学性能,在600℃阴极总阻抗是SSC的1/11,在750℃为SSC的1/4,进而研究了烧结温度和烧结时间对电极电化学性能的影响,最终确定最佳烧结温度是920℃,最佳烧结时间是2h.改进制备工艺是改善电极微结构和提高阴极电化学性能的一个重要途径.研究多层(即梯度复合)复合阴极材料的性能.YSZ电解质上的多层阴极是由不同比例的LSC+LSF/LSM/YSZ喷涂而成,制备过程分两步,先喷涂三层的LSM/YSZ,在1100℃烧结2h,然后喷涂第四、五层(L4、L5),在900~1000℃烧结,SEM结果显示L4-L5比L1-L3有更多的孔洞,电导率和TEC都随着LSM和LSFC比例的增加.电化学测试结果表明,多层材料的电化学性能优于LSM和LSCF,极化电阻在800℃时为0.3Ω.cm<2>.L4-L5层在900℃烧结4h时电化学性能最佳.SDC电解质上的多层阴极L3-LSCF和L3-SSC也是按照不同比例材料喷涂而成,电化学极化曲线和阻抗谱结果表明:多层阴极电化学性能和单层相比,L3-LSCF(1000)>L3-LSCF(950)>LSCF和L3-SSC>SSC-SDC30>SSC.对多层和单层阴极进行热循环测试,经过5次热循环后,L3-LSCF的电流密度平均下降了12﹪,LSCF的电流密度平均下降了58﹪.研究电极制备方法、掺杂复合、电解质不同等因素对阴极性能的影响.通过对样品的XRD、电化学极化曲线和阻抗谱测试确定这些因素带来的影响.在阴极制备方法上,喷涂的阴极厚度和颗粒大小比手涂的更均匀;用溶胶凝胶法制备的阴极材料粉体粒径较小、均匀,在较低过电位下,溶胶凝胶法制备的粉体阴极电化学性能优于固相反应法的;峰面积拟合方法估算出LSM-YSZ20附近TPB最长;电解质的不同也能带来阴极电化学性能的差异,不同电解质上阴极的电化学性能比较为:SSC_SDC>SSC_YDC>SSC_YSZ+SDC>SSC_YSZ.