郝恩奇，饶品玲，刘帅

（佛山市中成硅酸盐科技有限公司，佛山　528000）



研究与探讨

EDTA-柠檬酸复合络合法制备阴极材料
La0.4Sr0.6Co0.4Fe0.6O3粉体

郝恩奇，饶品玲，刘帅

（佛山市中成硅酸盐科技有限公司，佛山528000）

本文采用EDTA-柠檬酸复合络合法制备了SOFC阴极La0.4Sr0.6Co0.4Fe0.6O3纳米粉体。并分别通过SEM、TEM、XRD及电化学极化阻抗仪对La0.4Sr0.6Co0.4Fe0.6O3粉体形貌、尺寸、晶相及电化学性能进行了表征。实验结果表明：采用EDTA-柠檬酸复合络合法获得的干凝胶，经800℃煅烧后可获得粒径为20～30 nm、结晶度高的钙钛矿结构的La0.4Sr0.6Co0.4Fe0.6O3纳米粉体。以La0.4Sr0.6Co0.4Fe0.6O3粉体及添加20wt%的GDC粉体制备成的复合阴极在700℃下的极化阻抗为0.15 Ω·cm2、电导率为715 S·cm-1。

溶胶-凝胶；氧化物燃料电池；纳米粉体；La0.6Sr0.4Co0.4Fe0.6O3；阴极材料

1　引言

中低温化（550～700℃）是SOFC目前研究的热点和发展方向［1］。中低温SOFC一般采用电极支撑型电池，其电解质较薄，电池总的损耗主要由阴极的极化所引起［2］。随着操作温度的降低，电极尤其是阴极的反应速率下降，使得电极极化增加。与阳极H2的氧化反应相比，阴极O2的还原反应具有较高的反应活化能和较低的动力学反应速率；分子氧在阴极的络合活化要远比氢分子在阳极上困难和复杂得多，再加上O2的扩散较慢，这样在阴极造成较大的活化极化和浓差极化，因而造成较大的电压损失［3］。因此实现SOFC的中温化的关键是降低阴极极化阻抗。LaCoO3双掺杂Sr和Fe形成的La1-xSrxCo1-yFeyO3（MIEC）材料由于阳离子配位数大、结构稳定，800℃时La1-xSrxCo1-yFeyO3电子电导率可达到1×102～1×103S·cm-1，氧离子电导率达到1×10-1S·cm-1，同时具有较好的化学稳定性和热稳定性，并与Ce0.9Gd0.1O1.95（GDC）等新一代中低温固体氧化物电解质具有很好的相容性，可满足中低温操作条件要求［4］。……