石纪军，罗凌虹，程亮，吴也凡，孙良良，徐 序

(景德镇陶瓷大学，江西 景德镇 333403)

原料的颗粒尺寸对阳极功能层电性能的影响

石纪军，罗凌虹，程亮，吴也凡，孙良良，徐 序

(景德镇陶瓷大学，江西 景德镇 333403)

采用水系流延技术制备平板式阳极支撑型固体氧化物燃料电池单电池(SOFC)，研究了YSZ/NiO的颗粒尺寸对阳极功能层电性能的影响。运用激光粒度仪、X-射线衍射仪、场发射扫描电镜和电化学工作站等测试手段分别对YSZ/NiO的粒度分布、物相、阳极功能层的微观结构及成分和单电池的电性能进行了表征。研究结果表明，D50分别为0.19 μm、0.26 μm和0.54 μm的YSZ/NiO颗粒制备厚度在20 μm内的阳极功能层的单电池，以H2+3%水蒸气为燃料气，空气为氧化气，在750 ℃最大功率密度分别为0.36 w/cm2、0.32 w/cm2和0.28 w/cm2，极化阻抗分别为0.56 Ωcm2、0.64 Ωcm2和0.68 Ωcm2。阳极功能层YSZ∶NiO质量比为48∶52。

固体氧化物燃料电池；阳极；造孔剂；电性能；微观结构

0 引 言

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种直接将化学能转换为电能的发电装置，它因具有能量转换效率高、环境友好等特点而成为目前研究的热点[1,2]。针对当前SOFC操作温度降低至600-800 ℃的发展趋势，采用阳极支撑型的SOFC有利于降低电池的欧姆阻抗，但是阳极的极化阻抗也是制约电池性能的关键。因此大量的研究工作致力于阳极的结构与性能之间的关联研究，认为阳极的主要反应区域集中在与电解质接触的有限厚度内，其余厚度只起到集流的作用，这样研究电解质与阳极接触的区域就显得尤为重要[3-6]。研究结果表明[7-10]，在阳极和电解质之间……