郭桂平, 彭开萍

(福州大学材料科学与工程学院，福建福州350108)

Ni/Ni-GDC双层阳极支撑型IT-SOFC性能研究

郭桂平, 彭开萍

(福州大学材料科学与工程学院，福建福州350108)

采用硝酸盐-柠檬酸溶胶-凝胶低温自蔓延燃烧法制备GDC粉末，用共压法制备了NiO-GDC单层阳极、NiO/NiO-GDC双层阳极及其单电池，并测试了其性能。研究结果表明：经H2还原后，Ni/Ni-GDC双层阳极外层为多孔结构，由粒径较大的Ni粒子团形成了稳定的电子电导通道及燃料通道；内层孔隙较小、较少，Ni均匀分布于GDC构成的支撑骨架中。Ni/Ni-GDC双层阳极的孔隙率及电导率都高于Ni-GDC单层阳极，从450～700℃，其电导率比Ni-GDC单层阳极都稳定高出15%～20%。单电池的测试结果表明：Ni/Ni-GDC双层阳极支撑单电池在700、650、600℃的最大功率密度分别为0.383、0.329、0.204 W/cm2，比Ni-GDC单层阳极支撑单电池分别高出了8.95%、79.38%、84.76%。Ni/Ni-GDC双层阳极支撑单电池具有比Ni-GDC单层阳极支撑单电池更高的中温、特别是低温电化学性能。

中温固体氧化物燃料电池；Ni/Ni-GDC双层阳极；电化学性能

固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种高效、低污染的新型能量转换装置，近些年来受到国内外广泛关注[1]。近年来,固体氧化物燃料电池的发展集中在开发新的适用于中低温的固体氧化物燃料电池电解质及其匹配的电极材料的研究上[2]。凭借在低温条件下具有高离子电导率，氧化钆掺杂二氧化铈(GDC,Ce0.8Gd0.2O1.9)被认为是适用于中低温固体氧化物燃料电池的最有前途的电解质材料之一[3]。

SOFC的主要构件之一阳极的性能好坏直接决定电池的输出效率和稳定性。SOFC阳极需具有足够高的电子电导率和对燃料氧化反应高的催化活性[4]。……